WO1992013094A1 - Procede pour produire de la cyclosporine a et/ou c - Google Patents

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WO1992013094A1
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Toshio Goto
Tohru Kino
Masakuni Okuhara
Hirokazu Tanaka
Yasuhisa Tsurumi
Shigehiro Takase
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Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/64Cyclic peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/645Cyclosporins; Related peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145Fungal isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi

Definitions

  • F - 4908 strain can be grown in the range of 4 ⁇ 35 e C, optimum production rearing temperature Ru. 18 to 28 e C der.
  • the growth pH range of this strain is pH 3 to 10, and the optimum growth pH is pH 6 to 7.
  • strain F-498 was on Cornmeal agar

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Genetics & Genomics (AREA)
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

明 細 省 '
シ ク π ス ポ リ ン A お よ びノま たは C の製造法 技 術 分 野
本発 明 は 、 免疫抑制作用、 抗炎症作用等 を有す る シ ク 口 ス ポ リ ン A お よ び Zま たは C の製造法に 関す る も の で あ り 、 医薬品等の製造分野で利用さ れ る 。 背 景 技 術
従 来 、 シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び C の 構造 に 関 し て は 、 そ れぞれヘ ル べチ カ ' キ ミ 力 ' ァ ク タ ( Helvetica Chimica Acta ) 第 59卷、 第 1075〜 1092頁 C 1976 ) 、 同第 60卷 、 第 1247〜: 1255頁 ( 1977 ) お よび同第 70卷、 第 13〜 36頁 ( 1987 )に記載さ れて お り 、 ま た シ ク ロ ス ポ リ ン A 、 C 等 の シ ク ロ ス ポ リ ン 系化合物の製造法 と し て は 、 特 開昭 50 - 89598号公報、 特開昭 52 - 59180号公報、 特開昭 55 - 55150号公報お よ び特開昭 57 - 63093号公報記載の 法が知 られて レゝ る 。 癸 明 の 開 示
本発 明の発明者 ら は 、 シ ク ロ ス ポ リ ン系化合物の製造 法 に つ いて鋭意研究 し た結果、 上記の公知の方法で用い ら れ る 菌 と は異な る ネ ク ト リ ァ属に属す る新菌種が シ ク コ ス ポ リ ン A お よ び/ま た は C を生産す る こ と を新た に 見 出 し た。 本発 明は 、 ネ ク ト リ ァ属に属する シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び ま たは C生産菌を培地に培養 し 、 その培養物か ら シ ク ロ ス ポ リ ン A お よびノまたは C を採取す る方法に関 す る も のであ る 。
本癸 明で使用す る ネ ク ト リ ァ属に属す る シ ク ロ スポ リ ン A お よ び Zまたは C生産菌の う ち 、 本癸明者等が 日 本 国鹿児島県奄美大島名瀬市で採取 し た土壌試料か ら新た に 分離 し た菌株 ( F - 4908株 と 番号を付す ) は、 以下に 示す よ う な菌学的性質を有す る 。
種 々 の培地上での特徴
表 1 に 、 F — 4 9 0 8株を バ レ イ シ ョ * ブ ド ウ 糖寒天培 地 、 麦芽 エ キ ス 寒天培地 お よ び コ ー ン ミ ー ル寒天培地 上 、 2 5 eCで 2 週間培養 し た と き の発育状態の特徵を示 す 。 色名 は 、 日 本色彩研究所の 「 色の標準 」 を使用 し た
F - 4908株の各種培地に おけ る培養上の特徵
Figure imgf000004_0001
パレイショ · 7ドウ 麦芽:!キス コーンミール 糖寒天培地 寒天培地 寒天培地
ス し、 チ 1)
ー ブ〜 オ リ 薄い オ リ ー
表面の色 ー ブま たは ブ〜 明 る い 白色
灰味オ リ ー ォ リ ー ブ 中心部のみ ブ 中心部 黄色
に橙 々色の
Ο. ioa ίκ. J* 3 f
ず る 暗い黃茶〜 黄茶 白色
暗い茶 培 培地中 に黄 中心部のみ 裏面 の色 地中に茶色 色の可溶性 黄色
の可溶性色 色素が拡散
素が拡散
Figure imgf000005_0001
1土 1土 、 rift 1 ゥ
βρで ¾i間 そ の他の と も に胞子 と も に胞子 培養 し た と き 特徴 形成は観 ら 形成は観 ら 分生子が形成 れない れない さ れ る
25'Cで 4 週間 以上培養 し た と き 子の う 殻 が形成さ れ る 生理学的特徴
F - 4908株は 、 4 〜 35eCの範囲で生育可能で、 最適生 育温度 は 18〜 28eCであ る 。 ま た、 本菌株の生育 pH範囲は pH 3 〜 10、 最適生育 pHは pH 6 〜 7 であ る 。
F - 4 9 0 8株の有性生殖形態は コ ー ン ミ ー ル寒天上、
25eC で 4 週間以上培養 し た と き に観 られ、 子の う 殻中 に 褐色 の子の う 胞子が形成さ れる 。 ま た無性生殖形態は 多
、 の種類の培地上で形成さ れ、 分生子形成様式は 内分芽 型 の フ ィ ァ 口型であ る 。 表面殺菌 し た植物葉上 に 接種 し た場合 に 、 子の う 殻 は 表在性で あ り 、 形状 は 球形 も し く 'は亜球形か ら ア ン プ ル形 を し て お り 、 乳頭状の 開孔部 を一つ持つ。 側毛 は な く 、 色は 明 る い茶色か ら橙 々 色で あ り 、 直径 150〜 2 5 0 m、 子の う 杲壁は薄 く 、 3 〜 4 層 細胞層か ら な つ て い る 。 開孔部は直径 70~ 80 m、 高さ 50〜 60 Z mの隆 起で あ り 、 孔 口がひ と つ開き 、 内側にペ リ ブ イ ソ ィ ズ型 の周 糸 を 備 え る 。 子の う は一重壁子の う で非ア ミ ロ イ ト'性 、 先端構造は発達せず、 円筒形か ら桿棒形で、 長さ 60- 85 il m, 幅 7. 5〜 11 /Κ ηι、 8 個の子の う 胞子が単列 に 形成さ れる 。 子の う 胞子は茶色か ら褐色で表面は剌状か ら こ ぶ状を し てい る 。 子の う 胞子は 2 細胞か ら な り 、 そ れ ら の細胞はそれぞれ液胞を一つずつ有 し て お り 、 長さ 11 - 12 £ m, 幅 6 〜 7 £ mで形状は楕円形か ら広楕円形で 両端は 丸 く 隔壁部で く びれてい る 。
分生子柄 は無色 、 滑面で隔壁が あ り 、 単生 ま た は ゆ ゆ る く コ レ ミ ア を形成 して い る 。 分生子柄の長さ は 50〜 100 m、 幅は 3 〜 4. 5 i mであ り 、 頂端細胞が フ ィ ァ ラ ィ ド に な る 。 フ ィ ア ラ ィ ドは無色、 滑面で、 形状は桿形ま た は 糸状で あ る 。 フ ィ ア ラ ィ ドの長さ は 30 ~ 45 m、 幅 は 2 ~ 3. 5 mで あ り 、 先端部の幅は 1 〜 2 mで明瞭な 力 ラ ー を有す る 。
分生子 は 、 1 細胞か ら な り 、 無色、 滑面で形状は楕 円形か ら長楕円形で あ る 。 分生子は長さ 5 ~ 24 i m、 幅 2. 5~ 4 〃 mの範囲で様 々 な大き さ に な り 、 連鎖せずフ ィ ァ ラ イ ド先端で小塊をつ く る 。 栄養菌 糸 は 、 隔壁 を 有 し 、 無色 、 滑面で分枝 し て い る 。 そ の 菌 糸 細胞 は 幅 2 〜 4 . 5 〃 mの 円筒形 を し て い る 。 ま た、 厚膜胞子は形成さ れない。
以上の こ と よ り F — 4908株は 、 ネ ク ト. リ ア属 に 所属 し 、 子 の う 殻が単生 し て 子座 を 成せず 、 子の う 殻壁 は 薄 く 、 褐色で 剌状の子の う 胞子 を形成す る と い ぅ 特 徴 を も つ 。 ま た 、 そ の無性生殖形態 は ア ク レ モ ニ ゥ ム 属 ( L r emon ium Link ) または ァ ク ロ シ リ ン ド リ ゥ ム C Acrocvlindrium Bonorden ) に帰属さ れる。 これ ら の特徴か ら 、 本菌株 は マ イ コ ロ ジ カ ル · ペー パ ー ズ
(My co logical Papers)第 73巻、 第 1 〜 115頁 (1959〉 ; マ ィ コ ロ ジ ァ ( Mycologist 65巻、 第 401〜 420頁 (1973) ; お よ び ニ ュ ー ジー ラ ン ド · ジ ャ ー ナ ル ' ォ ブ · ボ タ ニー
( ew Zealand Journal of Botany)第 14卷、 第 231〜 260 頁 ( 1976〕 記載の ネ ク ト リ ァ属の分類基準に従え ば、 ネ ク ト リ ア . ぺ ツ イ ッ ァ . ト ー ド ウ . ェ ク ス . フ リ ー ス . フ リ ー ス 、'、 Nectria peziza ^ lode ex Fr. ) Fr. ) また は ネ ク ト リ ァ · デ ン テ ィ フ ェ ラ · サ ミ ュ エ ル ( Nectria dentif era Samuels:) と 比較的類似 レて レ、 る 。 し か し 、 ネ ク 卜 リ ア · ぺ ッ ィ ッ ァ は子の う 胞子の表面構造が線状 隆起で 本菌株のそれ と 異な り 、 子の う 殻の大 き さ 、 子の う 胞子の大 き さ 、 形状、 着色の有無等で も 明 らか に相異 が み ら れ る 。 ま た、 ネ ク ト リ ア ' デ ン テ ィ フ ヱ ラ に つレ、 て も 、 本菌株 と は 子 の う 胞子の表面構造、 大 き さ 、 形 状 、 着色の有無、 子の う の大 き さ 、 子の う 殻の形状等で 相異点 を も つ 。 し たが っ て無性生殖形態が ア ク レ モ ニ ゥ ム属 ま たは ア ク ロ ン リ ン ド リ ゥ ム属であ る既知の ネ ク ト リ ア 属菌の中 に は、 F - 4908株に相当す る も のは なレ、 と 思われ る 。 .
以上の こ と か ら 、 F - 4908株を ネ ク 卜 リ ア属の新菌 種 と 認め、 ネ ク ト リ ア ' エ ス ピー ' F — 4908 C Nectria sp. F - 4908 ) と 命名 し た。
こ の ネ ク ト リ ア ' エ ス ピー . * F — 4908株は、 通商産業 省工業技術院微生物工業技術研究所 ( 日 本国茨城県つ く ば市東 1 丁 目 1 一 3 ) に微ェ研条寄第 3235号 と して平成 3 年 1 月 22日 に寄託さ れてい る 。
こ の発明で使用す る シ ク ロ ス ポ リ ン Aお よびノまたは C 生産菌 は 、 例 え ば X 線、 紫外線等の照射処理、 例 え ぱナ イ 卜 ロ ジェ ン · マ ス タ ー ド、 ァザセ リ ン、 亜硝酸、 2 — ァ ミ ノ プ リ ン 、 N— メ チル ー N ' — 二 ト π — N — 二 ト コ ソ グ ァ 二 ジ ン ( NTG ) 等の変異誘起剤に よ る処理、 フ ァ ー ジ接触、 形質転換、 形質導入、 接合等の通常用い られ る 菌種変異処理方法に よ り 、 シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び Zま たは C の生産能を高め る こ と がで き る 。
ネ ク 卜 リ ア属に属す る シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び Zま た は C 生産菌を培地に培養す る こ と に よ り 行われる シ ク 口 ス ポ リ ン A お よ びノまたは C の生産は原則的に は一般微 生物の培養方法に準ずるが、 通常は液体培地に よ る深部 培養法が有利であ る 。 培養に用い られる培地 と し ては、 ネ ク ト リ ァ属に属す る シ ク ロ ス ポ リ ン A お よびノまたは C 生産菌が利用 す る 栄養源 を 含有す'る 培地で あれ ば よ い 。 す なわ ち 、 合成培地、 半合成培地あ る い は天然培地 が 用 い ら れ 、 培地組成 は 炭素源 と し て は 、 例 え ば グ ル コ ー ス 、 シ ュ 一 ク ロ ー ス 、 マ ル ト ー ス 、 グ リ セ リ ン 、 で ん粉 、 液化でん粉等が用い られ、 窒素源 と し て 、 例え ば 肉 エ キ ス 、 カ ゼ イ ン 加水分解物、 ペ プ ト ン 、 ダ ル テ ン ミ ー ル 、 コ ー ン ミ ー ル 、 綿実粉、 大豆粉、 コ ー ン ♦ ス チ ー プ ♦ リ カ ー、 ピーナ ツ パ.ゥ ダ一、 小麦胚芽、 乾燥酵 母 、 酵母エ キ ス 、 尿素、 り ん酸ア ン モニ ゥ ム等が用い ら れ る 。 こ のほか、 例え ば り ん酸水素ニナ ト リ ウ ム 、 り ん 酸二水素 カ リ ウ ム 、 塩化マ グ ネ シ ウ ム 、 硫酸マ グ ネ シ ゥ ム 、 炭酸 カ ル シ ウ ム 、 ヨ ウ ィ匕ナ ト リ ウ ム 、 塩ィヒコ バ ル ト 6 水塩等の無機塩 も 必要に応 じ て培地に添加さ れる 。
ま た培姜中発泡の著 し い時に は 、 例えば大豆油、 亜麻 仁油 等 の植物油 、 ォ ク タ デ カ ノ ー ル 、 テ ト ラ デ カ ノ ー ル 、 へ ブ タ ノ ー ル等の高級ア ル コ ー ル類、 シ リ コ ンィ匕合 物等の消泡剤を適宜添加すれば よ い。
培養温度は 25〜 3 0 eC前後が適当であ り 、 培養容量の増 大 に 従 っ て適宜種培養を行な う と 好結果が得 られる こ と が 多 い 。 术培養の培桊時間は 5 0〜 3 0 0時間位が適当で あ り 、 培地が濃厚に な る の に従 っ て 、 培養時間を さ ら に延 長 し て も よ い。
以上述べた培養条件は使用生産菌株の特性に応 じ て そ れ ぞれ に最適の条件を選枳 し て適用さ れ る ,
次 に 、 培養に よ り 生成 し た シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び ま た は C は通常、 培姜物中の菌体内お よび 液内に蓄積 さ れ る ので 、 一般に は遠心分離、 濂過等の手段に よ り 、 菌体お よ び濾液 ( 上澄液 ) に分離 し た後、 一般抗生物質 の製造 に用い られる手段に よ り 分離、 精製お よび採取さ れ る 。 すな わ ち、 菌体を溶媒に溶解さ せ 目 的物質を溶媒 抽出 し 濂液 と 合わせた後、 液性変換、 例えば陰 イ オ ン交 換樹脂、 陽 イ オ ン交換樹脂、 非 イ オ ン性吸着樹脂等の樹 脂 に よ る姐理、 例えば活性炭、 けい酸、 シ リ カ ゲル、 ァ ル ミ ナ 、 セ ル ロ ー ス等の吸着剤に よ る処理、 結晶化、 再 結晶等の手段を任意の順序に組み合わせ または反復 し て 適用す る こ と に よ り 、 目 的物質であ る シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び Zまたは C を分離、 精製す る こ と がで き る 。
以下、 実施例に よ り 本発明 を説明す る 。
500m l容三角 フ ラ ス コ 3 本 に可溶性デ ン プ ン %ヽ ト ウ モ ロ コ シ デ ン プ ン 1 %、 グ ル コ ー ス 1 %、 綿実粉 1 %、 酵母エ キ ス 0. 5%、 ペ プ ト ン 0. 5%、 コ ー ン · ス チ ー プ · リ カ ー 0. 5%お よ び炭酸カ ル シ ウ ム 0. 2% ( pH 6.0 ) か ら成る種培養培地を 160mlずつ入れ、 滅菌する 。 こ れ ら に ネ ク ト リ ァ ' エ ス ピー ' F - 4908株 ( 微ェ研条 寄第 3235号 ) を接種 し 、 25eCで 96時間培養を行い、 種培 養液 と す る 。
別に 、 30 £ 容 ジ ャ ー フ ァ ー メ ン タ ー に可溶性デ ン プ ン 6 % , コ ー ン ' ス チ ー プ · リ カ ー 3 %、 ビーナ ツ ノ、 * ゥ ダー 1 %、 酵母エ キ ス 1 %、 ア デ 力 ノ ー ル 0.1%お よ び 炭酸 カ ル シ ウ ム 0.2% ( pH6.5 ) か ら成る生産培地を 20 £ 入れ滅菌す る 。 こ れ に 上記の種培養液 を 加 え 、 25 で 168時間培養す る (通気量 20 £ Z分、 内圧 1.0kgZcm 、 攪 拌 350rpm)。 培養終了後、 培養液 に ラ ジ オ ラ イ ト ( 商品 名 : 昭和化学工業社製 ) ( 500 g ) を加 え 、 フ ィ ル タ 一 プ レ ス で濂過 し 、 濂液 13 £ お よ び菌体を得 る 。
濂取 し た菌体に 7 £ のア セ ト ン を加え、 2 時間室温に 放置後濾過 し 、 菌体のア セ ト ン抽出液を得る 。 先に得 ら れた濂液 と ァ セ ト ン抽出液を合わせ 、 ダ イ ヤ イ オ ン HP— 20 ( 商品名 : 三菱化成工業社製 ) ( 2 i ) に 吸着さ せ る 。 水 ( 4 £ ) お よ び 50%ア セ ト ン水溶液 ( 4 £ ) で順 次洗浄 し た後、 ア セ ト ン で溶出 し 、 2 £ ずつ分取す る 。 フ ラ ク シ ョ ン 4 の画分を減圧澳縮 し て ァ セ ト ン を留去す る 。 酢酸ェ チ ル ( 20ml:) で 2 回抽出 し 、 抽出液を減圧濃 縮 し て 褐色の油状物を得 る 。 油状物を シ リ カ ゲル カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に付 し 、 n —へ キ サ ン ( 100ml ) 、 n - へ キ サ ン 一酢酸ェ チ ル ( 1 : 1 v/v、 160ml ) , η — へ キ サ ン - 酢酸ェ チ ル ( 1 : 2 v/v、 200ml ) 、 齚酸ェ チ ル ( 300ml ) お よ びア セ ト ン ( 100ml ) で順次溶出 し 溶出 液 を 20mlずつ分取す る 。
フ ラ ク シ ョ ン 24か ら 27の画分を合わせ、 減圧濃縮 し 、 シ ク ロ ス ポ リ ン A ( 196mg ) を得 る 。
さ ら に フ ラ ク シ ョ ン 37か ら 40の画分を合わせ、 減圧濃 縮す る 。 残渣 ( 55mg ) を 85 % メ タ ノ ー ル水溶液に溶解 し 、 NSゲル ( 日 本精密化学社製 ) カ ラ ム ( 30ml:) に付 し て 精製 し 、 シ ク ロ ス ポ リ ン C ( 34mg ) を得 る 。 上記で得 られた シ ク ロ ス ポ リ ン Aの 1 H核磁気共鳴吸 収 ス ぺ ク ト ル お よび赤外線吸収 ス ぺ ク ト ル を、 それぞれ 第 1 図 お よ び第 3 図に示す。 実測の各種物性値は 、 ヘ ル ベ チ カ . キ ミ 力 . ァ ク タ ( Helvet ica Chimica Acta ) 第 59卷 、 第 1075〜 1092頁 ( 1976 ) お よ び同第 70巻、 第 1 3〜 36頁 (1 987 )記載の シ ク ロ ス ポ リ ン Aの物性値 と よ く 一致 し た 。 ま た シ ク ロ ス ポ リ ン C の 丄 核磁気共鳴吸収ス ぺ ク ト ル お よび赤外線吸収ス ぺ ク ト ル を 、 それぞれ第 2 図 お よ び第 4 図 に 示す 。 実測の各種物性値は 、 ヘ ル べ チ 力 ♦ キ ミ 力 · ァ ク タ 第 60巻、 第 1247〜 1255頁 ( 1977 ) お よ び同第 70巻、 第 13〜 36頁 ( 1 987 ) 記載の シ ク ロ ス ポ リ > C の物性値 と よ く 一致 し た。 図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1 ~ 4 図は、 こ の発明 に よ り 得 られる シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び C の 1 H核磁気共鳴吸収 ス ぺ ク ト ル お よび赤 外線吸収 ス ぺ ク ト ル を示す も のであ り 、 第 1 図は シ ク ロ ス ポ リ ン A の 1 H核磁気共鳴吸収ス ペ ク ト ル 、 第 2 図は シ ク ロ ス ポ リ ン C の 核磁気共鳴吸収ス ペ ク ト ル 、 第 3 図 は シ ク ロ ス ポ リ ン A の赤外線吸収ス ぺ ク ト ル お よ び 第 4 図 は シ ク ロ ス ポ リ ン C の赤外線吸収ス ぺ ク ト ル を そ れ ぞれ示す。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ネ ク ト リ ァ属に属す る シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び /ま た は C 生産菌を培地に培養 し 、 そ の培姜物か ら シ ク π ス ポ リ ン A お よ びノま たは C を採取す !) こ と を特徴 と δ す る シ ク ロ ス ポ リ ン Α お よ びノま た は C の製造法。
2 . ネ ク ト リ ァ属に属す る シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び ま た は C 生産菌が ネ ク ト リ ア ' エ ス ピー ' F — 4908であ る 請 求 の範 囲第 1 項 に 記載の シ ク ロ ス ポ リ ン A お よ び / ま たは C の製造法。
0 3 . ネ ク ト リ ア · エ ス ピー · Ρ - 4908。
5
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