JPS61233655A - バラニマイシン及びその誘導体、並びにそれらの製造法 - Google Patents

バラニマイシン及びその誘導体、並びにそれらの製造法

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JPS61233655A
JPS61233655A JP6138585A JP6138585A JPS61233655A JP S61233655 A JPS61233655 A JP S61233655A JP 6138585 A JP6138585 A JP 6138585A JP 6138585 A JP6138585 A JP 6138585A JP S61233655 A JPS61233655 A JP S61233655A
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valanimycin
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Application number
JP6138585A
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English (en)
Inventor
Hamao Umezawa
梅沢 浜夫
Masa Hamada
雅 浜田
Makoto Hori
誠 堀
Masayuki Yamato
正幸 大和
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Microbial Chemistry Research Foundation
Original Assignee
Microbial Chemistry Research Foundation
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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 本発明は新規抗生物質バラニマイシン(Valanim
ycil及びその誘導体、並びにそれらの 製造法に関
する。
発明の開示 本発明は式(1) 〔式中、Yは−C二CH2又は−CH−C112NHR
CO□HCo2H (式中、Rは水素原子又は低級アルキル基である)で表
される基である〕で表されるバラニマイシン及びその誘
導体〔以下、化合物(1)という。〕に関する。式(I
)のRの定義中、低級アルキル基は炭素数1−6の直鎮
状もしくは分枝状アルキル基、例えばメチル、エチノベ
n−プロピノペn−ブチル等を包含する。
式(I)においてYが−C=CH2である場合Co2H の化合物を本発明者らはバラニマイシンと命名した。バ
ラニマイシンは次の理化学的性質を示す。
(1)外 観   無色油状物質 (2) ’ HNMR(400MH2,020)   
第1図(3)  13C−NMR(D20)     
 第2図、)   (4)IR(KBr)     第
3図(5)[JV    末端吸収 (6)溶解性   水、メタノール、エタノール、酢酸
エチルに可溶;クロロホル ム、n−ヘキサンに不溶 (7)呈色反応  過マンガン酸カリ試験、モリブデン
・硫酸反応、ニンヒドリン 反応、B、C0G、反応、ライドン・ スミス反応に陽性;2,4−ジニ トロフェニルヒドラジン試験に 陰性 (8)安定性   減圧下で不安定、又常温常圧下でも
不安定な傾向があり、塩、 例えばリン酸ナトリウムの共存 下で安定である。
(9)  反応性   アミンと容易に反応して付加体
をつくる。
次に式(I>中、Yが−CHCH2NHRO2H である化合物〔以下、化合物(I−1)という〕の理化
学的性質を示す。アンモニア付加体(R−Hの場合)の
場合は以下の通りである。
(1)外 観   白色粉末 (2)  ’H−NMR(400MHz、 D20) 
  第4図(3)  ”C−NMR(D20)    
  第5図(4)IR(KBr)     第6図(5
)元素分析値(C1dl+5N303として)(%)C
HN 実測値   44.29   7.93   22.3
3計算値   44.43   7.99   22.
21(6)分子量  190 (M+II)”  (3
1MS法)(乃 融 点  150.5℃(分解)22
0(5400)  (酸性)、223(4950) (
中性)、220−(sh、) (アルカリ性) σ■ 溶解性  水、メタノールに可溶;アセトン、酢
酸エチノペジメチルスルホキシ ト、クロロホルム、n−へキサン に不溶 aI)呈色反応 ニンヒドリン反応、トレンス反応、ト
リフェニルテトラゾリウムクロ ライド反応、モリブデン・硫酸反 応、ライドン・スミス反応に陽性 ;2,4−ジニトロフェニルヒドラ ジン試験に陰性 化合物(Ii)中、Rがメチル、エチル、n−プロピル
、n−ブチルである化合物の赤外吸収スペクトル(KB
r)をそれぞれ第7−10図に示す。又、U■ λma
xnm (ε)を第1表に示す。
第   1   表 化合物(I)は抗菌活性及び抗腫瘍活性を有する。
ブイヨン培地(pH7)を用い寒天希釈法によるバラニ
マイシンの各種微生物に対する最小発育阻止濃度(M 
I C)  (J1g/ml )は第2表に示す通りで
ある。
第   2   表 被検菌     MIC(■/m1) スタフィロコッカス・アウレウス209P    10
/ノ     アウレウスSm1th   10ミクロ
コツカス・フラバスPDへ1610〃    ルテウス
lPO33331Gミクロコツカス・ルテウスPCI1
00I      5バチルス・アントラシス    
      10〃   ・ズブチリスNRRL B−
55810〃   ・ズブチリスPCI219    
10〃   ・セリウスATCC10702> 10ク
リネバクテリウム・ボビス1810     10エシ
エリヒア・コリNIIIJ           2.
5〃     ・ コ リ K12         
          1.2 5〃    ・ コ リ
 ML1629               2.5
シゲラ・ディセンテリエJS11910       
2.5〃 ・フレクスネリ4bJS11811    
  2.5〃 ・ゾネイ JS11746      
    2.5サルモネラ・ティフィT−632,5 〃   ・エンテリテイディス1B91    2.5
プロテウス・バルガリス0X19       5〃 
 ・ミラビリスIFM 0M−92,5〃   ・レッ
トゲリ GN311        2.5〃   ・
レットゲリ GN466        5被検菌  
   MIC(μg/ml)セラチア・マルセッセンス
        10シユードモナス・エルギノーザA
3    10クレブシエラ・ニューモニエPC160
210ミコバクテリウム・スメグマチスATCC607
>10エシエリヒア・コリ BIE1121     
   0.078〃      ・ コ リ  8B1
186              0.312〃  
    ・ コ リ  BEMll         
       1.25次にバラニマイシンによるイン
ビトロでのマウス白血病細胞の成長阻害を第3表に、バ
ラニマイシンのアミン付加体によるインビトロでのL1
210細胞の成長阻害を第4表に示す。
第   3   表 *1 細胞増殖を50%阻害する濃度 *2 アドリアマイシ感受性 *3 アドリアマイシン抵抗性 第   4   表 エールリッヒ腹水癌細胞又はL1210細胞をtJ[し
たddy雄性マウスでのバラニマイシンの抗腫瘍活性(
対照群を100%とした場合の延命効果)を第5表に示
す。
第   5   表 次に化合物(I)の製造法について説明する。
バラニマイシンはストレプトマイセス属にII、、バラ
ニマイシン生産能を有する微生物を培地に培養し、培養
物中にバラニマイシンを蓄積させ、培養物からバラニマ
イシンを採取することにより製造することができる。バ
ラニマイシン生産性微生物としてはストレプトマイセス
属に属し・、バラニマイシン生産能を有する微生物であ
ればい、ずれの微生物でもよいが、具体的にはMG45
6−hFlo(微工研菌寄第8146号)(寄託日:昭
和60年3月15日)が用いられる。この生産菌は昭和
56年9月、新潟県佐渡郡羽茂町の土壌より分離された
。MG456−hFlo株の菌学的性状は次の通りであ
る。
1、形 態 MG456−hFl 0株は、顕微鏡下で分枝した基中
菌糸よりまっすぐ〜かぎ状の気菌糸を形成し、輪生枝は
みとめられない。成熟した胞子鎖は10個以上の胞子の
連鎖をみとめ、胞子の大きさは、0.4〜0.6 X 
O,8〜1.2ミクロン位である。胞子の表面は平滑で
ある。
2、各種培地における生育状態 色の記載について〔〕内に示す標準は、コンテイナー・
コーポレーション・オブ・アメリ力ノカラー・ハーモニ
イ・マニュアル(Contai−ner  Corpo
ration  of  八mericaの Co1a
r  harmonymanual )を用いた。
(1)  シュークロース・硝酸塩寒天培地(27℃培
養) うす黄の生育上に、明るいオリーブ灰 (1y2ig、 01ive Gray)の気菌糸を着
生し、溶解性色素はみとめられない。
(2)グルコース・アスパラギン寒天培地(27℃培養
) うす黄茶[:3ga、 Melon Yellow’]
の生育上に、茶白〜明るい茶灰(2ig、 5late
 Tan :]の気菌糸を着生し、溶解性色素はみとめ
られない。
(3)グリセリン・アスパラギン寒天培地(rsp−培
地5.27℃培養) 黄茶C31c、 Amber〕の生育上に、明るい茶灰
C2ig、 5late Tan )の気菌糸を着生し
、黄色味の溶解性色素を産生ずる。
(4)スターチ・無機塩寒天培地(ISP−培地4゜2
7℃培養) うす黄(2jl!e、 Mustard)の生育上に、
オリーブ灰[:l ih、 0live Gray)の
気菌糸を着生し、溶解性色素はわずかに黄色味をおびる
程度である。
(5)チロシン寒天培地(IsP−培地7,27℃培養
)うす苗条[?2c、 Gold 〕の生育上に灰味茶
[3ig、 Beige Brown:]の気菌糸を着
生し、溶解性色素はわずかに黄色味をおびる程度である
(6)栄養寒天培地(27℃培養) 苗条〔3βc、 八mber:]の生育上に、わずかに
白色の気菌糸を着生し、茶色味の溶解性色素を産生ずる
(7)イースト・麦芽寒天培地(ISP−培地2,27
℃培養) 苗条[:5Ac、 Copper )の生育上に、条内
〜オリーブ灰(l +AIi、 Lt []1ive 
Drab 〕の気菌糸を着生し、黄金色の溶解性色素を
産生ずる。
(8)オートミール寒天培地(ISP−培地3,27℃
培養) うす黄[2pe、 Mustard Gold :]の
生育上に、灰味茶[3ig、 Beige Brown
)の気菌糸を着生し、溶解性色素は黄色味を呈する。
(9)グリセリン・硝酸塩寒天培地(27℃培養)苗条
[5ne、 Ti1e Red ]の生育上に、条内[
:3ha、 Pearllの気菌糸を着生し、黄色味の
溶解性色素を産生ずる。
αQ スターチ寒天培地(27℃培養)うす黄〔2ea
、 Lt 1llheat :]の生育上に、オリーブ
灰[:lih、 01ive Gray 〕の気菌糸を
着生し、溶解性色素はわずかに黄色味をおびる程度であ
る。
01)リンゴ酸石灰寒天培地(27℃培養)うす黄[,
3I2e、 Cinnamon )の生育上に、明るい
オリーブ灰[:1 %ge、 Lt 01ive Gr
ay 〕の気菌糸を着生し、うすピンクの溶解性色素を
産生ずる。
面 セルロース(P紙片添加合成液、27℃培養)P紙
片上にうす黄の生育をし、明るいオリーブ灰の気菌糸を
着生する。溶解性色素はみとめられない。
03)ゼラチン穿刺培養 単純ゼラチン培地(20℃培養)では、生育はうす黄、
気菌糸は着生せず、溶解性色素は茶色を呈する。
グルコース・ペプトン・ゼラチン培地(27℃培養)で
は、生育はうす黄、わずかに白色の気菌糸を着生し、溶
解性色素は茶色を呈する。
04)脱脂牛乳(37℃培養) 生育はうず苗条、気菌糸を着生せず、溶解性色素は茶色
を呈する。
3、生理的性質 (1)生育温度範囲 グルコース・アスパラギン寒天を用い、20℃、24℃
、27℃、30℃、37℃、50℃の各温度で試験の結
果、50℃を除いて、そのC)ずれの温度でも生育した
が、最適温度は27℃〜37℃付近と思われる。
(2)ゼラチンの液化(15%単純ゼラチン、20℃培
養;グルコース・ペプトン・ゼラチン、27℃培養) 単純ゼラチン培地では10日目頃から、グルコース・ペ
プトン・ゼラチン培地では15日目頃から液化が始まっ
た。その作用はともに中等度〜弱い方である。
(3)スターチの加水分解(スターチ・無機塩寒天培地
及びスターチ寒天培地、27℃培養)。
いずれの培地でも培養後5日目頃から氷解性がみとめら
れ、その作用は中等度〜強い方である。
(4)脱脂牛乳の凝固、ペプトン化(脱脂牛乳、37℃
培養) 培養後5日目頃より凝固がはじまり、直ちに完了後ペプ
トン化が始まる。ペプトン化It培養後15日目頃に完
了する。その作用はともに中等度〜強い方である。
(5)メラニン様色素の生成(トリプトン・イースト・
ブロス、l5P−培地1;ペプトン・イースト・鉄寒天
、l5P−培地6;チロシン寒天、l5P−培地7;2
7℃培養)いずれの培地においても、メラニン様色素の
生成は観察されない。
(6)炭素源の利用(プリドハム・ゴ) IJ−ブ寒天
培地、l5P−培地9,27℃培養)L−アラビノース
、D−グルコース、D−フラクトース、D−マンニトー
ルを利用して生育し、D−キシロース、シュクロース、
イノシトール、L−ラムノース、ラフィノースを利用し
ない。
(7)リンゴ酸石灰の溶解(リンゴ酸石灰寒天・27℃
培養) 培養後7日目頃から発育周辺のリンゴ酸石灰を溶解し、
その作用は、中等度〜強い方である。
(8)硝酸塩の還元反応(0,1%硝酸カリ含有ゝプト
ン水、l5P−培地8.27℃培養)陰性である。
以上の性状を要約するとMG456−hFl 0株は、
胞子能を持たず、気菌糸はまっすぐ〜かぎ状で、輪生波
はみとめられない。胞子の表面は平滑である。種々の培
地でうす黄〜苗条の生育」−に、白〜灰味茶あるいはオ
リーブ灰の気菌糸を着生し、培地によっては比較的強い
黄色味の溶解性色素を産生ずる。メラニン様色素の生成
は陰性、淡白分解力は、中等度、スターチの氷解性は中
等度〜強い方である。
なお、全菌体中に含まれる2、6−ジアミノピメリン酸
はLL−型であった。これらの性状より、MG456−
hFl0株はストレプトミセス(Streptomyc
es )属に属する放線菌と考えられる。
さらに、ストレプトミセス属の既知菌種でMG456−
hFl0株に近縁の種を検索して、ストレプトミセス・
ビリディファシェンス(Strepto−myces 
viridifaciens、  文献1) Inte
rnationalJournal of Syste
matic BaCteriO10g!/ 22巻。
368頁、  1972年; 文献2) United
 5tates Patent2.712,517.、
1955年〕があげられた。
次に示す表は、ストレプトミセス・ビリディファシェン
ス(当研究所保管〉とMG456−hFl0株との比較
試験の成績である。
表から明らかなように、MG456−hF10株とスト
レプトミセス・ビリディファシェンスIMCS−067
9(ISP 5239)株とは、炭素源すなわち、D−
1シロース、シュクロース、D−マンニトールの利用性
に相違点がみられる。
ストレプトミセス・ビリディファシェンスは、1954
年に、ストレプトミセス・アラレオファシェンス(St
reptomyces aureofaciens )
とは異なる、テトラサイクリン生産菌として記載された
ものである。その名前からも想像されるが、ビリディフ
ァシェンスは、特定な培地で黄味縁の溶解性色素を生産
し、アラレオファシェンスにはそれがみられないことか
ら、区別されたものである。
しかし、それから30年後の現在、比較に用いられたビ
リディファシェンスには、その色素産生の気配はみられ
なかった。又、その当時の記載には、糖の利用の成績は
認められず、この表にみられる三つの糖の利用性の違い
は、確かなものと言えよう。しかし、その他の点では、
両者はよく一致している。
これらのことから、MG456−hF10株をストレプ
トミセス・ビリディファシェンス(Strep−tom
yces viridifaciens)類縁の菌種と
同定した。
本発明によるバラニマイシン生産菌の培養には、放線菌
の培養に用いられる各種の培地が用いられる。
たとえば炭素源としてはグルコース、デキストリン、シ
ュクロース、マルトース等が、また窒素源としてはペプ
トン、肉エキス、酵母エキス、コーンステイープリカー
、大豆粕、硫酸アンモニウム等が用いられる。また食塩
、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機塩を併用
することもあり、必要により消泡剤を添加することもあ
る。
また、バラニマイシンの生産性を高める物質、例えばバ
リン、アラニン等を添加して培養してもよい。
培養方法としては振盪培養法、深部通気攪拌培養等の液
体培養を使用する方法が適当である。培養温度は10〜
35℃の範囲で選択され、培養日数は1〜5日が適当で
ある。バラニマイシンは主として培養液内に蓄積される
培養液中からのバラニマイシンの単離精製は一般の抗生
物質の場合に常用される手段によればよいが、−例を以
下に示す。
培養終了後、培養液を濾過し、炉液をpH3にし、酢酸
ブチルで抽出し、ついで10mMリン酸バッファー(p
 H7,0)に転溶する。酢酸ブチルを留去後、ダウエ
ックスlX8(CA’−型)に通塔し、lQmMリン酸
バッフy−(pH7,0)で洗浄後、同バッファー中、
O−1,0M  NaCj!で濃度勾配溶出を行う。活
性画分を集め、pH3に調整したのち酢酸エチルで抽出
し、濃縮後、50%メタノール/10mMリン酸バッフ
ァー(p H7,0)を加え、同溶媒で平衡化したセフ
ァデックスLH−20のカラムにチャージ゛し、同溶媒
で溶出する。活性画分を集め、メタノ−・ルを留去した
後pH3に調整して酢酸エチルで抽出する。
酢酸エチル層を濃縮すると無色油状のバラニマイシンが
得られる。上記精製工程中、活性画分の検出はエシェリ
ヒア・コリBE1121株を被検菌とするバイオアッセ
イによる。
バラニマイシンのアンモニアもしくは低級アルキルアミ
ン付加体である化合物(I−1)の製造をアンモニア付
加体(R=H)の場合について説明する。バラニマイシ
ンを2N  NH,OHに溶解した溶液、又は前記セフ
ァデックスLH−20の溶出画分く活性成分:バラニマ
イシン)に濃アンモニア水を加えてNH,OH濃度を2
規定にした溶液を室温で攪拌し、ついで未反応のアンモ
ニアを蒸発させる。ついでダウエックス50WX8(H
+)に通塔し、水で洗浄し、2N  NH,OHで溶出
する。溶出液を濃縮し、凍結乾燥すると白色粉末として
アンモニア付加体が得られる。低級アルキルアミン付加
体も同様に製造できる。
次に本発明の実施例を示す。実施例において得られた各
目的化合物の理化学的性質は前述の通りである。
実施例1. 500mlの三角フラスコ中の下記組成の培地100m
lに、十分生育したMc456−hpl。
株の胞子−白金耳を植菌し、27℃、180rpmで4
0−45時間振盪培養する。培養力価は220−50J
i/mlである。
培地組成:マルトース2.0 g / dβ、ペプトン
0、5 g / dβ、肉エキス0.5 g / dβ
、酵母エキス0.3g/dA’5NaCj!  0.3
g/d1、MgSO4・7H200、Ig/dβ、微量
金属塩、pH7,0(NaOH) 上記培養の数10本分をあわせ、濾過して得た炉液51
をpH3にし、酢酸ブチル2.51を加えて30分間攪
拌する。酢酸ブチル層を1βの10mMリン酸バッファ
ー(pH7,0)に転溶し、酢酸ブチルをエバポレータ
ーで留去した後、100m1のダウエックス1x3((
1−型、100−200メツシ=)に通塔する。10m
MjJン酸バッファー(pH7,0)で十分洗浄した後
、同バッファー中、0−1.OM  NaCJ!(各5
00m1)で濃度勾配溶出を行う。活性画分を集め、p
 Hを3に調整した後、Z容量の酢酸エチルで抽出し、
酢酸エチル層を乾固しない程度に濃縮する。濃縮物に5
0% MeOH/10mMリン酸バッファー (pi4
7.0) 5m]を加え、同溶媒で平衡化したセファデ
ックスLH−20(2,7cmφX100cm)のカラ
ムにチャージし、同溶媒で溶出し、5mlずつ分画する
。活性画分を集め、メタノールを留去した後p)13に
調整して、Z容量の酢酸エチルで抽出する。酢酸エチル
層を濃縮すると無色油状のバラニマイシン約4On+g
が得られる。
実施例2゜ 500m1の三角フラスコ中の下記組成の培地10 Q
mlに、十分生育したMG456−hFloの胞子−白
金耳を植菌し、27℃、18Drpmで24時間振盪培
養する。
培地組成;マルトース 2.0g/dCペプトン0.0
5.g/dA、肉エキス0.05g/dA、酵母エキス
0.03g/dj!、NaCn  O,3g/dJl!
、MgSO4・7H200,1g / dβ、微量金属
塩、pH7,0(NaOH) ついでバリンおよびアラニン各0.05g/dC又はバ
リン0.05g/4j!を添加し、その後さらに27℃
、20−24時間振盪培養する。培養力価は100−1
50μg/mlである。
実施例3゜ バラニマイシン15mgをl Qmlの2N  N84
0Hに溶解し、室温で1時間攪拌する。ついでロータリ
ーエバポレーク−で未反応アンモニアを除去した後、液
量を10m1に調整して5mlのダウエックス50WX
8(H”、100−200メツシ5)のカラムに通塔す
る。カラムを十分水洗した後、3Qmlの2N  NH
4OHで溶出する。溶出液を濃縮し、凍結乾燥すること
により、白色粉末としてバラニマイシンのアンモニア付
加体13 mgカ得られる。
なお、低級アルキルアミン付加体も上記と略同様の方法
で得ることができる。
発明の効果 バラニマイシン及びその誘導体である化合物(I)は抗
菌活性及び抗腫瘍活性を有する。
【図面の簡単な説明】
第1−3図はそれぞれバラニマイシンの’H−NMR,
13C−NMR及びIRスペクトルを示す。 第4−6図はそれぞれバラニマイシンのアンモニア付加
体の’H−NMR,13C−NMR及びIRスペクトル
を示す。第7−10図はそれぞれバラニマイシンのメチ
ルアミン付加体、エチルアミン付加体、η−プロピルア
ミン付加体及びn−ブチルアミン付加体のIRスペクト
ルを示す。 ・靭 〜 ンー啼 Zご 符開昭6l−233655(9) 〜−JL 特開昭61−233 G 55 (10)二 ミニ 七−λ 特開昭Gl−233655(14) (自発的)手続補正書 昭和61年5月7′日 昭和60年 特許 願第61385号 2、発明の名称 バラニマイシン及びその誘導体、並び
にそれらの製造法 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所   東京部品用区上犬崎3−14−23氏 名
銘称)財団法人 微生物化学研究会代表者 会長 市 
川 篤 二 4・ 代 理 人  電話 。3−353−552□8
、補正の内容 (1)  明細書第9頁10行、「微工研菌寄第814
6号」を「微工研条寄第1003号」に補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Yは▲数式、化学式、表等があります▼又は▲
    数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは水素原子又は低級アルキル基である)で表
    される基である〕で表されるバラニマイシン及びその誘
    導体。
  2. (2)ストレプトマイセス属に属し、バラニマイシン生
    産能を有する微生物を培地に培養し、培養物中にバラニ
    マイシンを蓄積させ、培養物からバラニマイシンを採取
    することを特徴とするバラニマイシンの製造法。
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