JPS5951797A - セルロマイシンの製造法および微生物 - Google Patents

セルロマイシンの製造法および微生物

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JPS5951797A
JPS5951797A JP16062582A JP16062582A JPS5951797A JP S5951797 A JPS5951797 A JP S5951797A JP 16062582 A JP16062582 A JP 16062582A JP 16062582 A JP16062582 A JP 16062582A JP S5951797 A JPS5951797 A JP S5951797A
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JP
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caerulomycin
nocardiopsis
culture
agar
strain
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JP16062582A
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Toru Hasegawa
徹 長谷川
Mitsuko Asai
浅井 満子
Susumu Shinagawa
品川 進
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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】 本発明は、セlvロマイシン(Caerulomyci
n )の新規な製造法および微生物に関する。
セルロマイシンは、カナディアン・ジャーナμ・オブ・
マイクロビオロジイ(Canadian Journa
lof Microbiology ) ff、5巻、
:317〜321頁(1959年)およびカナディアン
・ジャーナル・オプ・ケミストリイ(Canadian
 Journal ofChemi8tr3’ )第4
5巻、 1215〜1223頁(1967年)K、スト
レプトミセス・セルレウス(Stre−ptomyce
s caeruleus )により生産され、以下に示
す構造式を有することがそれぞれ報告されている。
本発明者らは、抗結核菌作用を示す抗生物質の探索を目
的として、多数の土壌試料から放線菌を分離し、)れら
の生産する抗生物質について研究を重ねた結果、ノカル
ディオプシス属に属するある種の微生物がセルロマイシ
ンを生産すること、そして該微生物を適宜の培地に培養
することによシセルロマイシンを培養物中に蓄積させ、
か\る培養物から該抗生物質を効率よ〈産業的有利に採
取しうろことを知見し、これに基づいてさらに研究した
結果、本発明を完成した。
本発明は、(1)ノカルディオプシス属に属しセルロマ
イシンを生産する能力を有する微生物を培地に培養し、
培養物中にセルロマイシンを生成蓄積せしめ、これを採
取することを特徴とするセルロマイシンの製造法、およ
び(2)培地上で巻きひげないし蔓状の菌束糸を形成し
、グリセロ−!。
アスバフギン寒天培地上およびグルコース・アスバフギ
ン寒天培地上で白色の気菌糸を着生し、生育温度範囲は
約9ないし36℃であるノカルディオプシス・シリエフ
イシエンスでアル。
本発明で使用されるノカルディオプシス属に属しセルロ
マイシン生産能を有する微生物としては、たとえば新菌
種ノカルディオプシス・シリエフイシエンス(Noca
rdiopsis cirriefficiens )
が挙げられる。その具体例としては、滋賀県大津市の土
壌から分篩されたノカルディオプシス・シリエフイシエ
ンスC−39148株(以下、「C−39148株」と
略称することもある。)が挙げられる。
C−39148株の形態学的特徴、培養および生理学的
性質は以下に示す通りである。
1)形態学的特徴 合成寒天培地上では生育は中程度であり、共生菌糸はよ
く伸長し、分校も見られる。気菌糸の形成は貧弱である
。一方、複合寒天培地上では、生育は中程度であり、コ
ロニーはしわのあるや\隆起した形状を呈する。なお、
2週間以上の培養で短稈画状のIVr裂細胞が観察出来
る場合もある。気菌糸の着生は一般に貧弱であり、直線
状ないしや一屈曲した形状を示し、u子顕微鏡的観察で
は長楕円形の長い胞子の連鎖(50個以上)が認められ
る。胞子の大きさは0.51〜0.73pmx0.75
〜1.74μmで、それらの表面は平滑である。
又、合成もしくは複合の各種寒天培地上で巻きひげない
し蔓状の長い菌束糸を形成し、極端な場合、その長さは
数mmに達する。その他、運動性細胞。
菌核、胞子のう等は形成されない。
2)培養性状 28℃、14日間培養後の各種培地上での性状は第1表
に示す通りである。
第1表 C−39148株の分類用培地上の性質* G
:生育、AM:気菌糸、sp:可溶性色素なお色調の記
号はカラー・ハーモニー・マニュアyV (Co1or
 Harmony Manual ) 、第4版(Co
n−tainer Corporation of A
merica 、 1958年発行)による。
3)生理学的性質 C−39148株の生理的諸性質は第2表に示す通シで
ある。
プリーダム・ゴトリープの方法〔ジャーナル・オブ・バ
クテリオロジイ(Jouznal of ’Bacte
ri−o1ogy )第56巻、107頁、1948年
〕に記載されている培地を用いて、各種炭素源の利用性
をしらべ、それらの結果を第3表に示した。
第3表 D−グルコース   ■   可溶性でん粉   十柑
:非常によく利用する 廿:よく利用する +:利用する 土:利用が疑わしい m:利用しない 4)全細胞分解物の性質 e−39148株を酵母エキス(1%)・グルコース(
1%)からなる液体培地に接種して得た菌体をベラカー
(Beaker  )らの方法〔アプライド・ミクロビ
オロジイ(App11edMicrobi’ology
)第12巻、421〜423頁(1964))に準拠し
て、2.6−ジアミノピメリン酸の異性体について調べ
た結果、メソ型であった。又、同菌体を用い、ルシエバ
リx (Lechevalier )の方法〔ジャーナ
ル・オブ・ラボラトリ−・アンド・クリニカμ・メデイ
ンン(Journal of Laborat、ory
 & C1i−nica]、 Medicine )第
71巻、 934〜944頁(1968年)〕に従い、
菌体の酸加水分解物をペーパー・クロマトグラフィによ
り分析を行った結果、ガラクトース。マンノース、リボ
ース、ラムノースがそれぞれ明瞭に認められたが、アラ
ビノース及びキシロースは認められなかった。以上の結
果から、C−39148株は細胞壁タイプ■、糖パター
ンCに帰属する。又、ミニキン(Minnikin )
らの方法〔ジャーナル・オプ・ジェネラル・ミクロビオ
ロジイ(Journal of General Mi
cro −biology )第88巻、 200〜2
04頁(1975)〕に準拠し、ミコール酸の分析を行
ったが、全く認められなかった。
以上の諸性質から、C−39148株をノカルディオプ
シス属(Nocardiopsis )に属する1菌株
と考えるのが妥当である。
ノカルディオプシス属は放線菌目の1属である。
ノカルディオプシス属についての菌学的性質はメヤー(
Meyer )によジインターナショナル・ジャーナル
・オプ・システマチック・バタテリオロジイ(Inte
rnational Journal of Syst
ematicBacteriology )第26巻、
 487−493頁(1976年)に掲載されている。
セルロマイシン生産菌株の菌学的研究で用いられた方法
はインターナショナル・ストレプトマイセス・プロジェ
クト(International Strepto−
mycea Project (工SP)〕により推奨
される方法〔インターナショナル・ジャーナル)オプ・
システマチック・バクテリオロジイ 第16巻、313
〜340頁(1966年)〕ならびに分類学で通常使用
されている方法と同様なものである。
ところで、ノカルディオプシス属の公知の菌種としては
、ノカルディオプシス・ダッソンビレイ(N、 das
sonvillei ) (インターナショナ/l’・
ジャーナル・オプ・システマチック・バタテリオロジイ
 第26巻、487〜493頁(1976年)〕。
ノカルディオプシス・シリンジェ(N、 syring
ae )〔アンテイビオティキ(Antibiotik
i )第22巻、483〜486頁(1977年)〕、
ノカルディオプシス・アトラ(N、 atra )  
(米国特許4,212.944(1980年7月15日
)〕およびノカルディオプシス・トレハロセイ(Noc
ardiopais tre−halosei ) (
米国特許4,306,028 (1981年12月15
日)〕が知られている。C−39148株の性質を上記
の公知菌種に関する文献記載事実あるいは標準菌株と比
較すると、ノカルディオプシス・ダッソンビレイは固型
培地上、長期間の培養で球菌様の断裂細胞が観察される
。又、培養性状、特に各種寒天培地上でのコロニーの端
が一般に不明瞭である。又、生理的な性質として、でん
粉の加水分解およびキサンチンの分解はいずれも陽性で
ある。しかし、C−39148株は長期の培養によって
桿菌様の断裂細胞を観察出来ることもあるが顕著ではな
い。各種寒天培地上でのコロニーの端が非常に明瞭であ
る。さらに、でん粉およびキサンチンの分解はいずれも
陰性であり、ノカルディオプシス・ダッソンビレイとは
異なる。
ノカルディオプシス・シリンジエは、シュークロース・
硝酸塩寒天、グルコース・アスパラギン寒天およびオー
トミール寒天などの合成もしくは複合培地において淡紫
色ないし暗いすみれ色の気菌糸を着生し、肉桂色ないし
褐色の可溶性色素を生成する。しかし、C−39148
株は白色粉状の気菌糸を着生し、シュークロース・硝酸
塩寒天でわずかに淡桃色の可溶性色素を生成するが、グ
ルコース・アスパラギン寒天およびオートミール寒天培
地では全く可溶性色素の生成は認められない。
ノカルディオプシス・アトラはベネット寒天。
エマーソン寒天培地上で黒色の生育を示すとともに、黒
色の可溶性色素を生成し、オートミール寒天、無機塩で
ん粉寒天、シュークロース・硝酸塩の各寒天培地で緑色
を帯びた可溶性色素を生成する。又、生理的にはでん粉
の加水分解能は陽性であり、20℃での生育は極めて貧
弱である。以上の性質はC−39148株とは特に異な
る性質である。ノカルディオプシス・トレハロセイハ1
8〜45℃で生゛育し、でん粉およびキサンチンの分解
は陽性、ゼラチンの液化は陰性、さらにD−フラクトー
スおよびシュークロースの資化性は陰性、D−マンニト
ールの利用性は陽性である。以上の生理的性質は、C−
39148株のそれらとは明らかに異なる性質である。
他方、セルロマイシン生産に関しては、上記のノカルデ
ィオプシス属の4菌種はいずれも本抗生物質を生産しな
い。又、セpロマイシン生産菌として知られているスト
レプトミセス・セルレウス(Streptomyces
 cae −ruleus  )はストレプトミセス属
に属する菌株であり、その培養性状〔インターナショナ
ル・ジャ−ナル・オプ・システマテイク・バクテリオロ
ジー 第22巻、279〜280頁、 1972年〕、
特に、各種合成および複合培地において黒青色ないし暗
青紫色の可溶性色素を生成するが、それらの色調はC−
39148株では全く観察されない。
したがって、C−39148株は、公知のノカルディオ
プシス属の種(5pecies )のいずれとも異なシ
、新菌種に属するものと考えられる。
以上のように、C−39148株は公知のノカルディオ
プシス属菌およびセルロマイシン生産菌のいずれとも異
なる新しい菌種であることが明らかにされたので、本菌
の特徴的な形態とみられる巻きひげないし蔓様の1種の
菌束糸の形成にちなみ、C−39148株の属する種を
ノカルディオプシス・シリエフィシェンス(Nocar
diopsiscirriefficiens )と命
名した。
ノカルディオプシス・シリエフイシェンスC−3914
8株は、財団法人発酵研究所(IFO)に昭和57年8
月3日に工FO14200として寄託され、また本微生
物は、通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所(F
RI)に昭和57年8月27日にFERM  P−66
92として寄託されている。
ノカルディオプシス属に属する菌株は他の放線菌と同様
に、その性質が変化しやすく、例えば紫外線やX線、薬
品などを用いる人工変異手段を適用することによシ容易
に変異し得る。しかし、これらの変異株であってもセル
ロマイシンを生産する性質を有する限り本発明方法に使
用することが出来る。勿論、か!る変異株が自然の原因
に由来するものであっても、人工的に行われたものであ
ってもさしつかえない。
本発明方法においては、ツカ〜デイオプシス属に属する
セルロマイシン生産菌が培地に培養されるが、培地とし
ては通常の微生物が利用し得る栄養物を含有するものを
使用すれば良い。すなわち、栄養源として、たとえばグ
ルコース、でん粉、グリセロール、テキストリン、シュ
ークロース、水飴、糖蜜などO脚素源、また窒素源とし
て、たとえば脱脂大豆粉および生大豆粉、コーン・スチ
ープ・リカー、小麦胚芽、綿実粉、6v母エキス、硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの有機および無機
窒素化合物がいずれも有効に利用される。
また、必要に応じて炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、
塩化カリウム、リン酸塩など無機塩類を添加しても良い
。また菌の発育を助け、セルロマイシンの生産を促進す
るような適宜の有機物や無機物を添加しても良い。
培養法としては一般の抗生物質生産方法と同様に行なえ
ば良く、液体培養法とくに深部通気培養法が好ましい。
培養に適するpHは約6〜8.温度は約24〜35℃で
あシ、多くの場合28℃付近で培養される。また培養日
数は通常約2〜7日間、好ましくは約3〜5日間である
。なおセルロマイシンは培養液中に生成、蓄積される。
培養の経過にともなって培養液中に生産されるセルロマ
イシンの力価は、キャンデイダ・アルビカンス(Can
dida albicans ) I FO0533を
被検菌とするペーパー・ディスク法の常法によって定量
される。通常4〜5日間の培養でセルロマイシンの生産
量は最高に達する。
本発明においてはか−る培養物からセルロマイシンを採
取するが、採取法としては脂溶性抗生物質の採取に通常
用いられる手段が利用される。すなわち、たとえば濾過
、濃縮、各種溶媒による抽出、沈澱、シリカゲルなどに
よる吸着クロマトグツフィー、溶媒に対する溶解度の差
を利用した不純物との分離沈澱法、乾燥、再結晶などの
手段が単独にあるいは組み合せて利用される。
たとえば本発明によって得られるセルロマイシンは培養
物中主としてp液中に含まれるため、培養物を濾過し、
得られた炉液に水と混和しない有機溶媒(例、酢酸エチ
ル、1−ブタノール、メチル イソブチルケトン等)を
加えて攪拌抽出し、抽出溶媒層を水洗後濃縮するとセル
ロマイシンの粗結晶が得られる。これを戸数して更にシ
リカゲルを用いる吸着クロマトグツフィーにより精製し
、酢酸エチルよシ結晶化、さらに再結晶を行い、セルロ
マイシンを得ることが出来る。
このようにして得られたセρロマイシンの理化学的性状
を示すと下記の通シである。
1、無色針状晶:融点170〜172C2元素分析値(
ロ): 実験値 C62,75i 114.77; N 1B、
 23C12”1102N3として 計算値 C62,87i H4,84; N 18.3
33、紫外線吸収スペクト/I/: λ“’ ” 238(ε33434) 、284sh(
12270)。
max  nm 297(6870) λ ””0H””  ”  243(ε32747)、
275shmax  nm (12824) 、 312(12732)I V′0
ONaO)lニー7’タノー/′23)〜248(ε2
0152)。
max  nm 276(25144) 4、マススペクト/’:m/Z  229.199,1
86,155&赤外線吸収スペクトlv: @叡的ど−ク: 3200、3120−3090. 3010.2950
.2855゜2770、 1605.1590.156
5. 1470. 1450゜1430、 1360.
 1257. 1223.1200. 1165゜11
52.1105,955,880,855,790゜7
40.730,662,630 6、核磁9fC共1!1mスペクトル(d6−シメチル
スルホキシド)δ3−95p1)fll(s)、7.3
5(d、J=2.5) 、7.43(m。
J=7.3.4.7.1.4)、7.93(m、J=7
.8,7.3゜1.8)、7.92(d、J=2.5)
、8.17(s)、8.45(ba 、 J=7.8 
、1.4)、8.72(bd、、T=4.7,1.8)
、11.67(s) 上記の性質は、カナディアン・ジャーナル・オブ・マイ
クロビオロジイ 第5巻、317〜321頁(1959
年)およびカナディアン・ジャーナル・オプ・ケミスト
ソイ 第45巻、1215〜1223頁(1967年)
に記載のセルロマイシンの物性値とよく一致する。
尚本物質の生物学的性状は次に示す通りである。
各種微生物に対する最小阻止濃度(M工C)は第4表に
示す通りである。Mycobacterium tub
e−rculosis H37RVおよびMycoba
cterium 1nt−racellulare P
−48の場合は596牛血清添加キルヒナ−培地を使用
した稀釈法によル、37′cで2週間培養後に、その他
のMycobacterium の場合には3%グリセ
ロール添加トリプチケース・ソイ寒天(TSA、パμテ
ィモア・バイオロジカルズ社製、米国)を用いた稀釈法
によって37℃。
42時間後にそれぞれ判定した。また一般細菌に対して
はTSAを用いた寒天稀釈法によって37し、18時間
後、また、かび、酵母に対しては1%グμコース添加T
SAを用いた寒天稀釈法によシ28′c、42時間後に
それぞれ□判定した。
第4表 被  験  菌          M工C(μg/R
/)Mycobacterium vaccae AT
CC154836,25Mycobacterium 
phlei IFO192496,25Mycobac
terium smegmatics ATCC607
12,5Mycobacterium tubercu
loais H37RV    <1−25Mycob
acterium 1ntracellulare P
−482,5Bacillus  5ubtilia 
PCI 219         25Bacillu
s cereus  IFO351412,5Stap
hylococcus aureua 209P   
  >100M1crococcus 1uteus 
IFO1270B       12.5Escher
ichia coli K12           
 5QProteus vulgaris IF’03
045       12.5Proteus m1r
abilis IFO384912,5Pseudom
onas aeruginoaa IF’03080 
  50Sa1monella、 typhimuri
um IFO1252925Candida albi
cans  IFO058312,58accharo
myces cerevisiae IFO02096
,25Aspergillus niger IFO4
06625Penicillium chrysoge
num           5.25また、種々の微
生物に対する抗菌作用について、カナディアン・ジャー
ナル・オブ・マイクロビオロジー 第5巻、317頁(
1959年)に記載されている。
マウスに対してセルロマイシン400 解y/kgt−
腹腔内投与したが、死亡例は全くみられなかった。
したがって、セルロマイシンの毒性は低いと考えられる
このように、セルシロマイシンは、抗菌作用を有し毒性
も低いので、抗菌剤として使用できる。
さらに、セルロマイシンは除草作用を有するので、除草
剤としても利用出来る〔チャンドフン等ザ・ジャーナル
・オブ・アンチビオティクス(The Journal
 of Antibiotics )第21巻、243
頁、 1968年参照〕。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する
。なお、培地におけるパーセントは重量/容量パーセン
トを示す。
実施例/ りyvコース2%、可溶性でん粉3%、コーン・ヌチー
プ・リカー1%、生大豆粉1%、ペプトン0.596.
食塩0.3%、 CaCO3o 、 5 % (pH7
,0)からなる培地4C)xiを200xl容三角フフ
スコに分注し、120℃で20分間滅菌したのチ、ノカ
ルディオプシス・シリエフィシェンスC−39148(
工1’o  14200.FERMP−6692)を接
種し、28℃で3日間回転振繰機上で培養した。得られ
た培養物を10%の割合でグリセロール5%、コーン・
スチーデ・リカー2%、ドフィイースト2% 、 Mg
Cl2 0. 5%、 KH2PO42’M 、 Ca
CO30−1%(pH7,0)からなる培地40tnl
を含有する200#I/容三角フラスコに移植し、28
℃で5日間回伝振借機上で培養した。
このようにして得られた多数のフラスコから培養液を集
め、その培養液2.7gにハイフロスーパーセ/L/(
ジミンズ・マンビル・プロダクト社製、米国)60gを
加えてかきまぜた。混和物を吸引濾過して菌体ケーキと
培養炉液に分けた。菌体ケーキ250gに70%アセト
ン水1500glを加え111間攪拌し、抽出後、瀘過
した。得られた抽出液を減圧下濃縮してアセトンを留去
し、水性液600耐を得た。この水性液と共に得られた
ろ液(2,554)とを合ぜた液(3,x51)に酢酸
エチ)vlOOO#Ilを加えて(・1y拌抽出し、こ
の操作を2回くり返した。酢酸エチル層を合せて水洗し
、硫酸す)IJウムで乾燥した後、酢酸エチルを減圧濃
縮して30*/とした。これにシリカゲ!(0,05〜
0.2mm)(メμり社、西独)2gを加えまぜ合せた
後、溶媒を留去し、あらかじめ用意したシリカゲル・カ
ラム50 vrlの上端に付し、n−ヘキtン、酢酸−
c−F−/L/(3: 1 )を300#lj、(2:
l)を300g1.(1:1)を300xlの順で溶出
した。15*/ずつ分画し、フラクション415〜30
までを集めて減圧濃縮し、溶媒を殆んど留去した後に酢
酸エチ/’ 3 mlを加えて溶解後、室温下放置した
。析出した結晶をF−増し乾燥すると165Wfのセル
ロマイシンAが得うした。
m、p、170〜172℃。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ノカルディオプシス属に属し七μロマイシン
    を生産する能力を有する微生物を培地に培養し、培養物
    中にセμロマイシンを生成蓄積せしめ、これを採取する
    ことを特徴と与るセμロマイシンの製造法。
  2. (2)培地上で巻きひげないし蔓状の菌束糸を形成し、
    グリセロール・アスパラギン寒天培地上およ−びグルコ
    ース・アスパラギン寒天培地上で白色の気菌糸を着生し
    、生育温度範囲は約9ないし36℃であるノカルディオ
    プシス・シリエフイシエンス。
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