JPH0398588A - 抗生物質ko―3599aおよびその製造方法 - Google Patents

抗生物質ko―3599aおよびその製造方法

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JPH0398588A
JPH0398588A JP1235804A JP23580489A JPH0398588A JP H0398588 A JPH0398588 A JP H0398588A JP 1235804 A JP1235804 A JP 1235804A JP 23580489 A JP23580489 A JP 23580489A JP H0398588 A JPH0398588 A JP H0398588A
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antibiotic
methanol
culture
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streptomyces
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Satoshi Omura
智 大村
Hiroki Komiyama
寛機 小宮山
Shinji Funayama
信次 船山
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Kitasato Institute
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Kitasato Institute
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、抗腫瘍活性を有する新規な抗生物質KO−3
599Aおよびその製造方法に関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)抗生
物質は、周知の通り、微生物によって生産され、微生物
やその他細胞の発育を阻害する物質である。これら抗生
物質のうち土壌中の放線菌類の培養ろ液から分離される
ある種の抗生物質、例えばアドリアマイシン、ダウノル
ピシン、マイトマイシン、プレオマイシン等は癌細胞等
の発育を阻害するいわゆる殺腫瘍細胞活性を有すること
が知られている。
しかしながら、一口に制癌剤といっても、癌の組織形、
発原部位、薬剤感受性、悪性度などがそれぞれ微妙に異
なっており、また人体に発生する癌も血7夜癌、固形癌
を含めてその数は極めて多く生物学的にも多種多様であ
って、薬剤による癌治療は必ずしも容易なことではない
。そこで、勢い、かなり作用の強い薬剤、すなわち広義
の細胞毒性の強い薬剤に頼らざるを得ないのが現状であ
る。
このように、現在の制癌剤は腫瘍選択性の点でいまだ不
十分であり、また副作用の点でも様,々の問題をかかえ
ている。
そのような中にあって、腫瘍活性が比較的高くかつ副作
用を低減した新規制癌剤の出現が強く望まれており、本
発明者等は、抗腫瘍活性を有する新規な抗生物質を提供
すべく鋭意研究を重ねた。
(課題を解決するための手段) 本発明の発明者らは、上記の如き制癌性抗生物質の探索
を目的として、種々の土壌から菌株を分離し、その生産
する代謝産物について鋭意研究を重ねた結果、新たに採
取された土壌から分離した菌株KO−3599Aの培養
物中に、ダラム陽性菌、ダラム陰性菌および一部の真菌
類に対しては抗菌性を示さないが、ヒーラ細胞(ヒトの
子宮頚部偏平上皮組織由来の株細胞。以下「ヒーラ( 
HeLa)細胞」という)の増殖を抑制する作用を有す
る新規抗生物質が生産されていることを見出だし、本発
明を完成した。
該新規抗生物質の理化学的性質を調査したところ、該抗
生物質と同一の理化学的性質を有する物質は他に存在し
ないことが判明したので、これを抗生物質KO−359
9Aと呼称することとした。
この発明によって提供されるこれら新規抗生物質KO−
3599Aは、後述する理化学的性質を有するものであ
り、ストレプトマイセス族に属する抗生物質KO−35
99A生産菌を培地に培養し、培養物中にこれらの抗生
物質を蓄積させ、該培養物から抗生物質KO−3599
Aを採取することにより製造することができる。
以下、この発明を詳細に説明する。
抗生物質産生菌 抗生物質KO−3599Aを産生ずる菌は、ストレプト
マイセス属に属する菌である。例えば、本発明者等が沖
細の土壌から分離したストレプトマイセス・エスピーK
O−3599Aは、本発明に最も有効に用いられる菌株
の一例である。
菌株KO−3599Aの菌学的性質は、以下の通りであ
る。
(1)形態的性質 栄養菌糸は各種寒天培地上で良く発達し、分断は観察さ
れない。気菌糸は酵母エキス寒天培地および麦芽エキス
寒天培地等で豊富に着生し、色調は灰色を呈する。顕微
鏡下での観察では、気菌糸は直線状をなし、20個以上
の胞子の連鎖が認められる。胞子の大きさは0.7X 
O.4μmの卵型であり、胞子の表面はとげ状である。
なお、菌核、胞子のう、および遊走子は認められない。
(n)各種培地上での性状 種々の培地を用いて上記の抗生物質産生菌を培養し、イ
ー・ビー●ンヤーリング(E.B.Shirling)
とデー・ゴットリーブ( D.Gott l ieb)
の方法(インターナショナル・ジャーナル・オブ・シス
ティマティック・バクテリオロジ− 16巻、313頁
、1966年)によって培養性状を調べた。使用した培
養条件ごとに、その結果を以下に示す。
なお、色調は標準色として、カラー・ハーモニー−マニ
ュアル第4版(コンテナーψコーポレーション・オブ・
アメリカ・シカゴ、1958年)を用いて決定し、色票
名とともに括弧内にそのコードを併せて記した。また、
特記しない限り、これらの結果は27℃、2週間目の各
培地における観察の結果である。
(1)シュークロース・硝酸塩寒天 ■生育    良好に生育 キャメル( 3 ie) ■裏面    イエローメープル( 3 ng)■気菌
糸   貧弱に着生 ホワイト(a) ■可溶性色素 産生じない (2)グルコース・アスパラギン寒天(ISP)■生育
    中程度に生育 チェストナットブラウン( 4 nl)■裏面    
チェストナットブラウン( 4 nl)■気菌糸   
 貧弱に着生 アクアグレイ (19re) ■可溶性色素 チェストナットブラウン(4ni)(3
)グリセロール・アスパラギン寒天(ISP)■生育 
   中程度に生育 チェストナットブラウン( 4 n1)■裏面    
チェストナットブラウン( 4 nl)■気菌糸   
非常に貧弱に着生 アクアグレイ( 19fe) ■可溶性色素 チェストナットブラウン(4ni)(4
)スターチ・無機塩寒天(ISP)■生育    良好
に生育 ディーブブラウン(4pl) ■裏面    ディーブブラウン( 3 pi)■気菌
糸   貧弱に着生 アクアグレイ(31e) ■可溶性色素 産生じない (5)チロシン寒天(ISP) ■生育    良好に生育 ダークブラウン( 4 pn) ■裏面    ダークブラウン( 4 pn)■気菌糸
   貧弱に着生 アクアグレイ(19dc) ■可溶性色素 チェストナットブラウン( 4 ni)
(6)オートミール寒天(ISP) ■生育    中程度に生育 イエローメーブル( 3 ng) ■裏面    イエローメープル( 3 ng)■気菌
糸   非常に貧弱に着生 ( 15f’e) ■可溶性色素 産生じない (7)酵母エキス・麦芽エキス寒天(ISP)■生育 
   良好に生育 ダークブラウン( 5 pn) ■裏面    ダークブラウン( 5 pn)■気閾糸
   豊富に着生 グレイ(f) ■iJ溶性色索 産生じない (8)栄養寒天 ■生育    良好に生育 バンブー( 2 gc) ■裏面    バンブー( 2 gc)■気菌糸   
着生しない ■可溶性色素 産生じない (9)グリセロール・リンゴ酸カルシウム寒天■生育 
   良好に生育 ライトスパイスブラウン(41g) ■裏面    ライトスパイスブラウン(41g)■気
菌糸   非常に貧弱に着生 ホワイトおよびグレイ(a,e) ■可溶性色素 キャメル(31e) (10)グルコース・ペブトン寒天 ■生育    良好に生育 ハニーゴールド(2ie) ■裏面    トパーズ( 3 ne)■気菌糸   
非常に貧弱に着生 ホワイト(a) ■可溶性色素 オールドゴールド(21e)(11)ペ
ブトン・酵母エキス寒天(ISP)■生育    良好
に生育 ビーバー( 3 If) ■裏面    ライトブラウン(31g)■気菌糸  
 着生しない ■可溶性色素 ディーブブラウン( 3 pl)(12
)グルコース・硝酸塩寒天 ■生育    貧弱に坐育 バンブー( 2 gc) ■裏面    バンブー( 2 gc)■気菌糸   
着生しない ■可溶性色素 産生じない (I[[)生理学的諸性質 (1)メラニン色素の生成 (イ)チロシン寒天        陽性(ロ)ペプト
ン・イースト鉄寒天  陽性(ハ)グルコース・ペプト
ン・   陽性ゼラチン培地(21〜23℃) (二)トリブトン・イースト液   陽性(2)チロシ
ナーゼ反応       陽性(3)硫化水素の生産 
       陽性(4)ゼラチンの液化(21〜23
℃) 陽性(グルコース・ペプトン・ゼラチン培地)(
5)スターチの加水分解      陽性(6)脱脂乳
の凝固(37℃)    陰性(7)脱脂乳のベブトン
化(37℃) 陽性(8)生育温度範囲    15〜
42℃生育至適温度       28℃ (9)炭素源の利用性(プリーダム・ゴトリーブ寒天培
地) ・D−グルコース、L−アラビノース、Dーキシロース
、ラフィノース、メリビオース、D−マンニトール、D
−フルクトース、L−ラムノース、i−イノシトール、
およびスクロースを利用する。
(10)セルロースの分解       陰性(TV)
細胞壁組或 細胞壁のジアミノビメリン酸はLL型である。
以上、本抗生物質生産菌の菌学的性状を詳しく記載した
が、これを要約すると以下の通りである。
本閑の細胞壁中のジアミノピメリン酸はLL型である。
気菌糸の形態は直線状で、長い胞子鎖を形威しており、
胞子の表面はとげ状である。
培養上の諸性質としては、栄養菌糸はブラウン系あるい
はベージュ系の色調を呈し、気菌糸はホワイトあるいは
グレイ系の色調を呈する。なお、本菌はメラニン色素を
産生ずる。
以上の結果から、本菌株はストレプトマイセス属に属す
る菌種であり、プリドノ\ムとトレスナーの分類(バー
ジス・マニュアル◆オブ・デターミネーティブ・バクテ
リオロジー、第8版、748〜829貞、1974年)
によるグレイシリーズに属する菌種であると考えられる
なお、本菌株はストレプトマイセス・エスピー− K 
O − 3 5 9 9 (Streptmyccs 
sp.Ko−3599)として、工業技術院微生物工業
技術研究所に寄託されている(微工研菌寄第1 077
9号)。
以上、抗生物質KO−3599A生産菌について説明し
たが、一般的に放線菌の菌学的性状は極めて変異し易く
、一定したものではない。放線菌は、自然的にあるいは
通常行なわれている紫外線照射、X線照削または変異誘
発剤(例えば、NーメチルーN−ニトロ一N−二トロソ
グアニジン、およびエチルメタンスルホネート等)を用
いる人為的な変異手段により変異することは周知の事実
である。このような人為的変異株は勿論、自然変異種も
含め、ストレプトマイセス属に属し、抗生物質KO−3
599Aを生産する能力を有する閑株はすべて本発明に
使用することができる。
抗生物質の製造 本発明において、まず初めに抗生物質 KO−3599A生産菌を適当な培地に培養する。
本菌の培養においては、一般に放線菌の培養方法が用い
られる。培地としては、微生物が同化し得る炭素源、消
化し得る窒素源、さらに必要に応じて無機塩などを含有
させた栄養培地が用いられる。
同化し得る炭素源としては、ブドウ糖、糖蜜、澱分、デ
キストリン、セルロース、コーン・スティーブ・リカー
 グリセリン、および有機酸等が単独または組合わせて
用いられる。消化し得る窒素源としては、ペプトン、肉
エキス、酵母エキス、乾燥酵母、大豆粉、コーン・ステ
ィープ・リカー綿実粕、カゼイン、大豆蛋白分解物、ア
ミノ酸および尿素等の有機窒素源、または硝酸塩および
アンモニウム塩等の無機窒素化合物が単独または紹合わ
せて用いられる。その他、必要に応じてナl・リウム塩
、カルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、および
リン酸塩等の無機塩類を添加することができる。さらに
、必要に応じて、本菌の生育や抗生物質KO−3599
Aの生産を促進する微量栄養素、発育促進物質、あるい
は前駆物質を適当に添加してもよい。
培養は、振とう培養または通気撹拌培養等の好気性条件
下で行なうのが好ましい。工業的には、深部通気撹拌培
養が好ましい。培地のpl+は中性付近が好ましい。培
養温度は20〜37℃でも行ない得るが、通常は24〜
30℃、好ましくは27℃付近に保つのがよい。培養時
間は、液体培養の場合、通常4〜6日培養を行なうと、
本抗生物質が生成蓄積される。好ましくは、培養中の蓄
積量が最大に達したときに培養を終了するのがよい。こ
れらの培養組成、培地の液性、培養温度、撹拌速度、お
よび通気量等の培養条件は、使用する菌株の種類あるい
は外部条件等に応じて好ましい結果が得られるように適
宜調節あるいは選択する。液体培養において発泡がある
場合は、シリコン浦、植物油および界面活性剤等の消泡
剤を適宜使用する。
このようにして得られた培養物中に、抗生物質KO−3
599Aが蓄積されている。主に、抗生物質KO−35
99Aは、培養菌体および培養濾液中に含有されている
ので、培養物に酢酸エチルなど、水と混和しない有機溶
媒を加えて抗生物質KO−3599Aを採取するのが好
ましい。
抗生物質KO−3599Aはへキサン、水、クロロホル
ム、ジクロロメタンに不溶であり、またアルコール系溶
媒(例えば、メタノールおよびエタノール)、およびケ
トン系溶媒(例えば、アセトンおよびメチルイソブチル
ケトン)等の多くの有機溶媒に可溶である中性物質であ
るので、抗生物質を分i1ftli!i製するにはこれ
らの性質を利用した方法を用いる。例えば、培養物を酢
酸エチルおよびクロロホルム等の非親水性溶媒を用いて
、抗生物質KO−3599Aを有機溶媒層に転溶するこ
とができる。このようにして得られた有機溶媒層は、必
要に応じて金属イオンなどを除去するために、希薄なエ
チレンジアミン四塩酸塩水溶液で洗浄した後、種々の脱
水剤(例えば、無水硫酸ナトリウムおよびビーズゲル)
を加えて脱水する。
次いで、脱水された有機溶媒層の溶媒を減圧下で除去す
る。この濃縮操作において、抗生物質KO−3599A
は安定ではあるが、通常加熱温度が50℃以下となるよ
うに行なうのが好ましい。
残渣にヘキサンおよび石油エーテル等の有機溶媒を加え
て抗生物質KO−3599Aを沈澱させることができる
。得られた沈澱物はへキサン等で数回洗浄後、吸引ろ過
または遠心分離により、抗生物質KO−3599Aの粗
製物を採取することができる。
上記粗製物をさらに精製するためには、抗生物質KO−
3599Aと混雑物との溶解度の差、混合しない二液相
関への分配の差、あるいは各種吸着担体に対する吸着力
の差を利用する多くの手段を用いることができる。その
中でも特に、クロマトグラフィーが有効な手段である。
本抗生物質の精製に有効なクロマトグラフィーは、シリ
カゲル、アルミナ、活性炭セルロースおよびヒドロキシ
アバタイトHP−20等の吸着樹脂等を用いた吸着クロ
マトグラフィーや、シラン化シリカゲルおよびオクタデ
シルシラン化シリカゲル等を用いた逆相分配クロマトグ
ラフィーや、セファデックスLH−20およびトヨバー
ル等を用いた分子ふるいに基づくゲルろ過クロマトグラ
フィーや、DEAE−セルロース、DEAE−セファデ
ックスおよびDEAE }ヨバール等を用いたイオン交
換クロマトグラフィー等が挙げられる。
抗坐物質KO−3599Aは、上記クロマトグラフィー
、電気泳動、向流分配、限外ろ過、および蒸留等の手段
を単独あるいは任意の順序で組合わせ、または反復して
用いることにより分離精製することができる。例えば、
上記粗製物を少量のクロロホルムーメタノール系混合溶
液に溶解しシリカゲルに吸着させた後、これをクロロホ
ルムーメタノール系混合溶液を用いてカラムクロマトグ
ラフィーを行なう。次いで、得られた活性画分を減圧濃
縮後、少量のクロロホルムーメタノール系混合溶液に溶
解し、これをクロロホルムーメタノール系混合溶液で分
子ふるいに基づくゲルろ過クロマトグラフィーを行なう
ことにより、抗生物質KO−3599Aを分離精製する
ことができる。
得られた抗生物質KO−3599Aは淡黄色を呈してお
り、針状結晶である。
抗生物質KO−3599A 以下、新規化合物である抗生物質 KO−3599Aの理化学的性質および生物学的性質に
ついて記述する。
(1)理化学的性質 ■元素組或:C15Hl404  (高分解能マススペ
クトルによる) ■分子i: 258 (フィールド・ディソープション
(FD)マススペクトルによる) ■融点:209〜210℃ ■比旋光度: [αコ6°一十50゜ (C−1.00.メタノール) ■紫外部吸収スペクトル(メタノール中で測定)λsa
t  :2 2 3、271、314、329、3 7
 5nI1 [5]紫外部吸収スペクトル(メタノール中で測定)ν
...:3395、1605、1510,14 50、
 1380,  1258、 1165cm−’■溶剤
に対する溶解性:へキサン、水、クロロホルム、および
ジクロロメタンに不溶、メタノール、エタノール、およ
びアセトンに可溶■塩基性、中性、酸性の区別:中性物
質■呈色反応:H2SO4、およびヨード発色に陽性 シリカゲル順相クロマトグラフィー :担体・・シリカゲル60(メルク社製)Rr値・・0
.65 (展開溶媒;クロロホルム:メタノール−9:1)[9
]呈色反応:淡黄色の針状結晶 (II)生物学的性質 ■抗生物質KO−3599Aの抗菌スペクトル試験菌 MIC  k/aff) スタフィロコッ力スeオーレウスFDA209Pスタフ
ィロコッカス・オーレウスATCC6538Pバチルス
●サブチルス ATCC6633バチルス・サブチルス
 IFO3001マイクロコッカスリレテウス ATC
C9431マイコバクテリウム・スメグマチス ATC
C607エシュリヒア●コリー NIHJ エシュリヒア舎コリー NIHJ  JC−2クレブジ
イラ・プニュモニエ ATCC10031サルモネラ・
チビミュウム プロデウス・ブルガリス IFO3167〉l00 〉100 〉100 〉100 〉100 〉l00 〉100 〉l00 >100 > 100 〉l00 ミクロスポラム●ジプセラム > ioo本 MIC−最小生育阻止濃度 アガーダイリュウション法 栄養寒天使用(寒天は1.0%) 本印はポテト寒天使用 以上の結果より、抗生物質KO−3599Aは、ダラム
陽性菌、ダラム陰性菌、および真菌類に対して抗菌活性
を示さないことが判明した。
■抗HeLa S s活性 ヒトの子宮頚部癌細胞である HeLa S 3細胞に
対する試験管内活性試験において、抗生物質KO−35
99Aは1.6μg/mlの最小発育阻止濃度(MIC
)を示した。
(実施例) A,ストレプトマイセスKO−3599Aの培養工程 グルコース1.0%、ベプトン0.5%、肉エキス0,
5%、食塩0.3%、および寒天1.2%を含有する寒
天斜面培地を用い、ストレプトマイセス エスビ−KO
−3599A(FERM−P− 1 0 7 7 9 
)を27℃で6日間培養した。
これとは別に、5 0 0 ml容坂口フラスコに、で
んぷん2.0%、大豆粉1.0%、食塩0.3%、およ
び炭酸カルシウム0.3%を含有する液体培地(pH 
7.0) 100 mlを仕込み、滅薗しておいた。
上記寒天斜面培地から、ストレプトマイセスエスlx’
−KO−3599Aを前記坂口フラスコに1白金耳接種
し、レシプロ力ルシェーカー(振幅17cms毎分12
0回往復)を用いて、27℃で72時間振とう培養して
種母を得た。
30g容ジャーファーメンターに、でんぷん2,Q%、
大豆粉1.0%、食塩0,3%、および炭酸カルシウム
0.3%を含有する培地20pを仕込み滅菌した後、前
記種母4 0 0 mlを無菌的に移植し、通気撹拌培
養を行なって培養液約2CHlを得た。
B.KO−3599Aの抽出工程 上記Aで得られた培養液を遠心分離して菌体を得た。こ
の菌体をアセトンで抽出し、抽出液を減圧濃縮して有機
溶媒を除去した。得られた濃縮液に酢酸エチルを加え十
分攪拌した後、分離した酢酸エチル層を分岐した。この
酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧
濃縮して抗生物質KO−3599Aを含有する油状残渣
約2.0gを得た。
上記Bで得られた浦状残渣を、シリカゲル(メルク社製
)を充填させたシリカゲル力ラム(内径3 0 mm、
長さ400mm)に、予めクロロホルムを用いて吸着さ
せ、展開溶液をクロロホルムからメタノールへと連続的
に変化させながらクロマトグラフィーを行なった。得ら
れた活性画分を減圧濃縮して、純度約60%程度の抗生
物質KO−3599Aを含有する粗精製品103■を得
た。
上記Cで得られた粗精製品の純品を得るために、高速液
体クロマトグラフィー(日本分光工業社製、モデルLC
−20)を用いた。また、この高速液体クロマトグラフ
ィーには、内径7.6mm、長さ2 5 0 tars
のカラム(旭化成社製、アサヒパックGS−310H)
を用いた。まず、上記Cで得られた抗生物質3599A
粗精製品をクロロホルムーメタノール系混合溶岐200
μgに溶解した試料をインジエクトし、展開溶媒として
同じくクロロホルムーメタノール系混合溶l&(20:
1、高速液体クロマト用溶媒)を用いてクロマトグラフ
ィーを行った。2 6 0 nraの紫外部吸収で抗生
物質KO−3599Aに該当するピークを集め、これを
減圧下濃縮乾固して抗生物質KO−3599Aの純品1
8mgを得た。
本抗生物質KO−3599Aの理化学的性質および生物
学的性質は、先に記載した通りである。
(発明の効果) 本発明によれば、抗腫瘍活性を有する抗生物質KO−3
599A,およびその製造方法が提供される。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)以下の理化学的性質を有する抗生物質KO−35
    99A。 [1]元素組成:C_1_5H_1_4O_4(高分解
    能マススペクトル) [2]分子量:258(フィールド・ディソープション
    (FD)マススペクトル) [3]融点:209〜210℃ [4]比旋光度:[α]^2^0_D=+50°(C=
    1.00、メタノール) [5]紫外部吸収スペクトル(メタノール中で測定)λ
    _m_a_x:223、271、314、329、37
    5nm [6]赤外部吸収スペクトル(KBrディスク法で測定
    )ν_m_a_x:3395、1605、1510、1
    450、1380、1258、1165cm^−^1[
    7]溶剤に対する溶解性:ヘキサン、水、クロロホルム
    、およびジクロロメタンに不溶、メタノール、エタノー
    ル、およびアセトンに可溶 [8]塩基性、中性、酸性の区別:中性物質[9]呈色
    反応:H_2SO_4、およびヨード発色に陽性 [10]外観:淡黄色の針状結晶
  2. (2)ストレプトマイセス属に属する抗生物質KO−3
    599A生産菌を培地に培養し、培養物中に抗生物質K
    O−3599Aを蓄積させ、該培養物中から抗生物質K
    O−3599Aを採取することを特徴とする抗生物質K
    O−3599Aの製造方法。
  3. (3)ストレプトマイセス属に属する抗生物質KO−3
    599A生産菌が、ストレプトマイセスKO−3599
    A(FERM−P−10779)である請求項2記載の
    製造方法。
JP1235804A 1989-09-13 1989-09-13 抗生物質ko―3599aおよびその製造方法 Pending JPH0398588A (ja)

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