JPH08298993A - イチイの組織培養によるタキサン化合物の製造法 - Google Patents

イチイの組織培養によるタキサン化合物の製造法

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JPH08298993A
JPH08298993A JP7108622A JP10862295A JPH08298993A JP H08298993 A JPH08298993 A JP H08298993A JP 7108622 A JP7108622 A JP 7108622A JP 10862295 A JP10862295 A JP 10862295A JP H08298993 A JPH08298993 A JP H08298993A
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JP
Japan
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taxane
taxane compound
taxus
tissue culture
culture medium
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Withdrawn
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JP7108622A
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English (en)
Inventor
正道 ▲高▼見
Masamichi Takami
Kenji Takigawa
健次 滝川
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、医薬品又は医薬原料として有用な
タキサン化合物の、イチイの組織培養による効率的な製
造法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、イチイの組織培養によるタキサン
化合物の製造法であって、その組織培養に用いられる培
地中のヨウ素イオン濃度を0.1mmol/l 〜10mmol/lの範囲
内とし、又はさらに、その培地にヨウ素イオンの源とし
てヨウ化アンモニウムを添加する、ことを特徴とする方
法を提供し、これによりタキサン化合物の安定供給に寄
与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タキサン化合物をイチ
イの組織培養により製造するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】以下の式:
【化1】 により表されるタキソール(Taxol) は、卵巣癌、乳癌、
肺癌、等の優れた抗癌剤として、米国、カナダ国、EC諸
国で利用されている。また、近年、以下の式:
【化2】 により表されるバッカチンIII(Baccatin III) 及びその
他のタキサン化合物も、タキソールの半合成のための原
料や、新たなタキサン系抗癌剤の開発における原料とし
て、利用度が高まっている(Holton ら、米国特許第5,01
5,744 号を参照のこと。) 。これらのタキサン化合物
は、イチイ属植物( Taxus sp. ) から得られ、そして
その樹皮中に多く含まれていることが知られている(Vid
ensek, Nら、"Taxol content in bark, wood, root, le
af, twig, and seedling from several Taxus specie
s." を参照のこと。) 。そのため、現状においては、タ
キサン化合物を得るためにイチイを伐採せざるを得ず、
それ故イチイ資源の枯渇や環境破壊が懸念されている。
しかも1 本のイチイから得られるタキサン化合物の量は
極めて微量であるので、患者1 人分のタキソールを得る
ために樹齢100 年のイチイを3 本も伐採しなければなら
ない。このような理由から、タキサン化合物、とりわけ
タキソールについては、需要に供給が追いつかないのが
現状である。この問題を解決する手段の1 つとして、組
織培養によってイチイ細胞を増殖させてタキサン化合物
を製造する方法が開発されている( 斉藤公児ら、「イチ
イの組織培養によるタキソールの生産方法」特開平5-50
7629号公報を参照のこと。) 。この方法はイチイの伐採
に依存せずにタキサン化合物を製造することができるの
で、上記諸問題を解決する手段として期待されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の組織培養による
タキサン化合物の生産は、その生産性が低いために、未
だ工業化されるに至っていない。従って生産性の向上は
目下重要な課題であり、そのために、その組織培養にお
ける培地中の成分、温度、光、等の培養条件をタキサン
化合物の製造に有利な方向に改良することが行われてい
る。例えば、培地中にリチウムイオンを添加することに
よりタキサン化合物の生産性を向上させる方法が報告さ
れており( 行宗敬人「タキサン型ジテルペンの製造方
法」特開平6-292588号公報を参照のこと。) 、組織培養
によりタキサン化合物の生産性を向上させ得る方法が構
築されつつある。しかしながら、それらの方法は、未だ
工業化のレベルに達しておらず、それ故、タキサン化合
物の生産性の向上に寄与する培養条件を開発する必要性
が未だ存在する。用語" タキサン化合物" とは、本明細
書中、タキソール、バッチカンIII 、等を含む以下の
式:
【化3】 により表されるタキサン骨格を有する化合物をいう。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく、イチイの培養細胞をしてより多くのタ
キサン化合物を生産せしめることを目的としてその培地
中の成分について検討した。一般的に、植物の組織培養
に用いる培地には数種類の微量元素、例えば、鉄、マン
ガン、亜鉛、銅、コバルト等のイオンが含まれている。
ヨウ素イオンもその中の1 つであり、通常、1 〜10μmo
l/l 程度の濃度においてその培地中に含まれている。こ
れ以上の濃度においては、培養細胞の生育が阻害される
ことが多く、これまで、ヨウ素イオン濃度が下げられる
ことはあっても、それが10μmol/l を超えるまで高めら
れることはなかった。本発明者らは、培地中のヨウ素イ
オンの濃度の最適化のための試験・研究を重ねた結果、
培地中のヨウ素イオン濃度を通常よりも高濃度(0.1mmol
/l以上) とすることが培養細胞によるタキサン化合物の
生産性を向上させることを発見し、そしてこれによりタ
キサン化合物の生産性を従来の約3 倍に増加させるとに
成功した。さらに、ヨウ素イオンの源として通常使用さ
れているヨウ化カリウムの代わりにヨウ化アンモニウム
を培地に添加することがタキサン化合物の生産性の向上
効果をさらに高めることを発見し、本発明を完成するに
至った。
【0005】すなわち、本発明は、イチイの組織培養に
よるタキサン化合物の製造法であって、その組織培養に
用いられる培地中のヨウ素イオン濃度を0.1mmol/l 〜10
mmol/lの範囲内とする方法である。さらに、本発明は、
イチイの組織培養によるタキサン化合物の製造法であっ
て、その組織培養に用いられる培地にヨウ素イオンの源
としてヨウ化アンモニウムを添加し、そしてその培地中
のヨウ素イオン濃度を0.1mmol/l 〜10mmol/lの範囲内と
する方法である。
【0006】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。本発明におい
て使用される培養細胞は、Taxus 属植物由来のもの、例
えば、T. brevifoliaT. baccata T. cuspidata
等であることができる。また、使用される培地は、それ
が培養細胞の増殖を阻害するものでないかぎり、いずれ
でもよく、例えば、MS培地、SH培地、B5培地、等である
ことができる。ヨウ素イオンの源として培地に添加され
る化合物は、それが培養細胞の増殖を阻害するものでな
いかぎり、いずれでもよく、例えば、ヨウ化鉛、ヨウ化
リチウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化メチル、ヨウ化カ
リウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化アンモニウム、等で
あることができる。タキサン化合物の生産性の向上効果
のためには、とりわけ、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリ
ウム、又はヨウ化アンモニウムが好ましく、そしてヨウ
化アンモニウムが特に好ましい。培地中のヨウ素イオン
濃度の範囲は、0.1mmol/l 〜10mmol/lである。なぜな
ら、その濃度が0.1mmol/l 未満の場合にはタキサン化合
物の生産性の向上が期待できず、そして10mmol/lを超え
る場合には培養細胞の増殖を著しく阻害するからであ
る。培地のpHは、好ましくは、弱酸性〜中性である。培
養期間は、好ましくは、少なくとも10日以上、特に好ま
しくは30日以上であることができる。培養の間に、糖や
アミノ酸などの増殖に必要と思われる栄養素を追加して
もよい。培養温度は、培養細胞の生育にとって、15℃〜
30℃の範囲内にあることが好ましい。培養中に回転振と
う(50 〜150rpm) 又は羽根による穏やかな攪拌を行うこ
とが望ましい。その他の条件は、公知の条件を採用する
ことができる。
【0007】
【実施例】培養細胞の準備 T. baccata の新梢を1%アンチホルミンに20分間浸漬し
て表面殺菌を行った。この新梢を無菌条件下で約5mm の
長さに切断し、そして植物ホルモンであるジベレリンを
含んだSH固形培地上に置床した。次いで、暗黒、20℃の
条件下、10日間静置してカルスを誘導した。さらに、増
殖したカルス0.5gを三角フラスコ内の30mlのSH液体培地
中で回転振とう培養し、そして増殖細胞の量の増加に伴
って、その培養規模を拡大していった。このようにして
6 カ月間培養して増殖させた培養細胞を以下の実施例に
おいて使用した。
【0008】実施例1:タキサン化合物の生産性に対する
培地中のヨウ素イオン濃度の効果 培地中にヨウ化カリウムを添加することによりヨウ素イ
オン濃度を、それぞれ、0.005mmol/l(従来法における濃
度) 、0.01mmol/l、0.05mmol/l、0.1mmol/l 、0.5mmol/
l 、1.0mmol/l 、5.0mmol/l 、8.0mmol/l 、9.0mmol/l
、及び10mmol/lに調整した。SH培地100ml に対し培養
細胞を1gずつ植え付け、そして20℃、暗黒下、振とう回
転速度90rpm(振幅30mm) の条件下で30日間培養した。こ
れらを全て5 連において行った。このようにして得られ
た培養細胞及び培地からタキサン化合物を抽出した。培
養細胞からの抽出を、その培養細胞を乳鉢内で磨砕し、
メタノールとジクロロメタンとの混合溶媒中に浸漬し、
攪拌し、そしてタキサン化合物をその混合溶媒中に溶出
させることにより、行った。抽出後、エバポレーターを
使用して溶媒を除去してタキサン化合物を含む抽出物を
得た。一方、培養後の培地中に含まれているタキサン化
合物については、等量のジクロロメタンにより分配した
後、ジクロロメタン相のみを分取し、そしてエバポレー
ターを使用して溶媒を除去することにより、タキサン化
合物を含む抽出物を得た。これらの抽出物を混合し、少
量のメタノールに溶解させ、そして抽出物中のタキソー
ル及びタキサン化合物を定量した。定量に際して、Hawa
ii Biotechnology Group Inc. から入手した抗- タキソ
ール・モノクロナール抗体及び抗- タキサン・モノクロ
ナール抗体を利用したELISA(Enzyme Linked Immuno Sol
vent Assay) 法を使用した。また、タキソールの同定及
び定量に際してHPLC分析とUV吸収波長測定をも使用し
た。
【0009】この結果、ヨウ素イオン濃度0.1mmol/l 〜
5.0mmol/l の試験区において従来法に対して約2 〜3 倍
のタキサン化合物の生産性の向上が認められた。また、
タキサン化合物の生産性の向上に伴ってタキソールの生
産性の向上も認められた。一方、10mmol/lを越える濃度
においては培養細胞が生育阻害を受け、生産性の向上は
認められなかった。結果を以下の表1 中に示す。数値
は、培地1l当たりのタキソール及びタキサン化合物の生
産量を意味し、そして各試験区の平均値である。
【0010】
【表1】
【0011】実施例2:タキサン化合物の生産性に対する
ヨウ素イオンの源の種類の効果 培地中のヨウ素イオン濃度が1.0mmol/l となるように、
ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化アンモニ
ウムのいずれかを添加したSH液体培地100ml のそれぞれ
に対し増殖した培養細胞を1gずつ植え付けた。実施例1
中に記載した条件と同様の条件下で30日間培養を行い、
培養細胞及び培養液を回収し、そして実施例1 中に記載
した方法と同様の方法で抽出、定量及び同定を行った。
これらを全て5 連において行った。この結果、1.0mmol/
l 濃度のヨウ化カリウムの試験区においては従来法の約
3 倍のタキサン化合物の生産性の向上が認められ、そし
てヨウ化ナトリウムの試験区においても同等の効果が認
められた。特に、ヨウ化アンモニウムの試験区において
は、従来法の約6 倍の生産性の向上が認められた。ま
た、タキサン化合物の生産性の向上に伴ってタキソール
の生産性の向上も認められた。結果を以下の表2 中に示
す。数値は、培地1l当たりのタキソール及びタキサン化
合物の生産量を意味し、そして各試験区の平均値であ
る。
【0012】
【表2】
【0013】
【発明の効果】本発明によって、イチイの組織培養によ
るタキサン化合物の生産性を従来よりも格段に向上する
ことができる。その結果、本発明は、医薬品又は医薬品
原料として有用なタキサン化合物の安定供給に寄与する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:91) (C12N 5/04 C12R 1:91)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イチイの組織培養によるタキサン化合物
    の製造法であって、その組織培養に用いられる培地中の
    ヨウ素イオン濃度を0.1mmol/l 〜10mmol/lの範囲とする
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 組織培養に用いられる培地にヨウ素イオ
    ンの源としてヨウ化アンモニウムを添加する請求項1に
    記載の方法。
JP7108622A 1995-05-02 1995-05-02 イチイの組織培養によるタキサン化合物の製造法 Withdrawn JPH08298993A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7264951B1 (en) 1992-02-20 2007-09-04 Phyton, Inc. Enhanced production of taxol and taxanes by cell cultures of Taxus species
CN102640710A (zh) * 2012-05-21 2012-08-22 上海应用技术学院 一种红豆杉叶片愈伤组织的诱导和继代培养的方法及其所用的培养基
CN102657091A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 上海应用技术学院 一种南方红豆杉胚离体成苗技术及其所用的培养基
US8338143B2 (en) 1996-05-24 2012-12-25 Phyton Holdings, Llc Enhanced production of paclitaxel and taxanes by cell cultures of Taxus species

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CN102640710A (zh) * 2012-05-21 2012-08-22 上海应用技术学院 一种红豆杉叶片愈伤组织的诱导和继代培养的方法及其所用的培养基
CN102657091A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 上海应用技术学院 一种南方红豆杉胚离体成苗技术及其所用的培养基

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