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Herstellung und Gewinnung des neuen Antibioticums »11 072 R. P.« Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines neuen Antibioticums, das im
folgenden mit der Nr. 11072 R. P. bezeichnet wird. Das neue Antibioticum ist besonders
bei Mycobakterien und anderen grampositiven Keimen wirksam. Dieses Antibioticum
ist ganz besonders wertvoll, da es die gleiche Wirksamkeit auf gegen andere Antibiotica,
wie beispielsweise Streptomycin, Neomycin, Kanamycin, resistente Mycobakterien,
wie auf gegen diese Antibiotica sensible Mycobakterien besitzt. Das neue Antibioticum
wird durch Züchtung von im nachfolgenden vollständigen identifizierten Mikroorganismen,
die dem Genus Streptomyces angehören, unter künstlichen Bedingungen erzeugt.
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Das kristallisierte Antibioticum 11072 R.'P. ist in Methanol, Äthanol,
Aceton, Chloroform, Methylenchlorid, Essigsäureäthylester, Dioxan, Pyridin, Dimethylformamid
und Äther löslich, in Wasser und Isopropyläther schwach löslich und in Petroläther
unlöslich. Das Antibioticum 11072 R. P. zeichnet sich somit durch eine starke
Löslichkeit in vielen organischen Lösungsmitteln aus. Insbesondere liegt der Verteilungskoeffizient
von 11072 R. P. zwischen den folgenden mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmitteln:
Butanol, Essigsäureäthylester und Dichloräthan und dem Kulturfiltrat (wäßrige Phase)
stets über 20.
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Das Antibioticum 11072 R. P. ergibt in den folgenden Reaktionen
negative Teste: Biuret-Reaktion, Reaktion nach S a k a g u c h i , Ninhydrin-Reaktion,
Reaktion nach Molisch, Reaktion nach Tollens, Reaktion nach E h r 1 i c h , 2,4-Dinitrophenylhydrazin-Reaktion.
In folgenden Reaktionen ergibt es positive Teste: Ninhydrin-Reaktion nach saurer
Hydrolyse, Reaktion mit Kaliumpermanganat, Reaktion mit Fehlingscher Lösung, Reaktion
nach S e 1 i v a n o f f und Reaktion nach D i s c h e. Diese Teste zeigen, daß
das Antibioticum 11072 R. P. Aminosäuren und Osidgruppen, jedoch keinen aromatischen
Ring enthält. Die in dem Molekül von 11072 R. P. vorhandenen Aminosäuren
wurden nach 24stündiger Hydrolyse in 6n-Salzsäure durch Chromatographie bestimmt:
Hierbei wurden insbesondere Glycocoll, Prolin, Leucin und Isoleucin identifiziert.
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Das Antibioticum
11072 R. P. enthält Kohlenstoff, Wasserstoff,
Sauerstoff und Stickstoff. Seine Elementarzusammensetzung ist die folgende: C =
61.85 bis 61,90%, H = 8,9 bis 8,95 %,
0 = 16,7 bis 17,0%, N = 12,25 bis 12,35
0/0. Das Antibioticum besitzt die folgenden physikalischen Eigenschaften: Aussehen
....... weißes mikrokristallines Pulver Schmelzpunkt
... 222 bis 223°
C
Drehvermögen ... [cal ö0 = -100 ± 5° |
(c = 1% in Methanol) |
Analyse funktioneller Gruppen - O - CHs ***1''**** 1,25% - CO - CH3 . . . . . .
. . 5,10% -C-CH 3 . . . . . . . . . . 24,451V0 - N - CH3 . . . . . . . . . . 13,30%
Ultraviolettspektrum (die Messung wurde mit 10 wg%cm3 und 100 [.g/cm3 enthaltenden
Lösungen in-Methanol durchgeführt) schwache Absorption bei niedrigen Wellenlängen
kein Absorptionsmaximum zwischen 200 und 400 m[ Infrarotspektrum (die Messung wurde
an mit Kaliumbromid verpreßten Produkten vorgenommen) Dieses Spektrum ist in der
Figur wiedergegeben, in der als Abszisse einerseits die Wellenlängen in Mikron (unterer
Maßstab) und andererseits die Wel-
Ienzahlen in cm-' (oberer Maßstab)
und als Ordinaten die Transmissionen in ,1/o aufgetragen sind.
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In der nachfolgenden Tabelle I sind die Hauptbanden der Infrarotabsorption
für dieses Produkt wiedergegeben.
Tabelle I |
3330 st 1414 m 1141 m 843 m |
2975 st 1388 m 1126 m 828 m |
2905 sch 1371 m 1102 m 782 sch |
1782 st 1350 m 1079 st 760 sch |
1666 sst 1302 st l051 sch 724 sch |
1640 sst l283 m 1022 m 711 m |
l620 sst 1270 m 926 m 663 m |
1535 st 1238 sch 891 ssch |
l472 m 1197 876 ssch |
1449 st 1178 st 862 sch |
sst = sehr stark |
st = stark |
m = mittel |
sch = schwach |
ssch = sehr schwach |
Das Antibioticum
11072 R. P. kann durch Papierchromatographie identifiziert
werden. Das Antibioticum wurde auf Papier Arches Nr. 302 chromatographiert, wobei
absteigend mit verschiedenen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen entwickelt
wurde.
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Die Auswertung der Chromatogramme erfolgte durch Biautographie auf
Nähragarplatten, die mit Mycobakterium 607 oder Sarcina lutea beimpft waren. Die
erhaltenen Rf-Werte sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.
Tabelle II |
Entwicklungslösungsmittel Erhaltener |
R,-Wert |
Obere Phase des Gemisches |
Benzol + n-Butanol + Wasser |
(75: 25: 25 Volumina) ....... 1,0 |
Obere Phase des Gemisches |
Benzol + n-Butanol + Wasser |
(25: 75: 25 Volumina) ....... 1,0 |
Obere Phase des Gemisches Benzol |
-!- Essigsäureäthylester + Wasser |
(95. 5 : 25 Volumina) ....... 0,20 |
(87. 13: 25 Volumina) ....... 0,45 |
(85: 15: 25 Volumina) ....... 0,60 |
Obere Phase des Gemisches |
Benzol + Chloroform + Wasser |
(80: 20: 25 Volumina) ....... 0,20 |
(75: 25: 25 Volumina) ....... 0,30 |
(65: 25: 25 Volumina) ....... 0,40 |
(25: 75: 25 Volumina) ....... 1,0 |
Destilliertes Wasser 0,60 |
n-Propanol + Wasser |
(5: 95 Volumina) . . . . . .. . . . . 0,70 |
(15: 85 Volumina) . . . . . . . . . . . 0,80 |
(25: 75 Volumina) . . . . . . . . . . . 0,90 |
(75: 25 Volumina) . . . . . . . . . . . 1,0 |
Diese Chromatographien zeigen, daß das Antibioticum
11072 R. P. nur eine
einzige Wirksubstanz enthält.
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Die bakteriostatische Wirkung von _ 11072 R.T. gegenüber einer gewissen
Zahl von Keimen wurde durch eine der üblicherweise zu- diesem- Zweck angewendeten
Verdünnungsmethoden bestimmt. Für jeden Keim wurde die kleinste Konzentration an
Substanz, die jegliche sichtbare Entwicklung in einer geeignetem Nährbouillon verhindert,
bestimmt. Die Ergebnisse der verschiedenen Bestimmungen sind in der nachfolgenden
Tabelle III zusammengestellt, in der die minimalen bakteriostatischen Konzentrationen
in Mikrogramm Substanz je Kubikzentimeter Versuchsmedium ausgedrückt sind.
Tabelle IIl |
Antibiotisches Spektrum |
Bakteriostatische |
Geprüfte Bakterienstämme Konzentrationen |
,ug/cma |
Mycobacterium tuberculosis, var. |
hominis, Stamm H 37 Rv ....... 1 bis 5 |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy (Rinderstamm) ...... 0,5 bis 1 |
Mycobacterium |
species - ATCC 607 . . . . . . . . . 0,25 bis 0,50 |
Corynebacterium |
pseudodiphtericum |
(Faculte de Pharmacie, Paris) ... 0,02 |
Neisseria catarrhalis |
(Faculte de Pharmacie, Paris)... 0,26 |
Sarcina lutea - ATCC 9341 ..... 0,36 |
Micrococcus citreus-ATCC 8411 6,9 |
Micrococcus |
lysodeikticus - ATCC 4698. . . 0,46 |
Staphylococcus aureus, |
Stamm 209 P - ATCC 6538 P > 250 |
Streptococcus |
faecalis - ATCC 9790 . . . . . . . . > 250 |
Streptococcus viridans |
(Institut Pasteur, Paris) . . . . . . . . > 250 |
Streptococcus pyogenes |
haemolyticus (Stamm Dig 7, |
Institut Pasteur, Paris) . . . ...... > 250 |
Diplococcus pneumoniae |
(StammTil,InstitutPasteur,Paris) > 250 |
Bacillus subtilis - ATCC 6633 ... > 250 |
Bacillus |
megatherium - NRRL-B-938 . . > 250 |
Bacillus cereus - ATCC 6630 ... > 250 |
Bacillus brevis - ATCC 8185 ... > 250 |
Escherichia coli - ATCC 9637. . > 250 |
Aerobacter |
aerogenes - ATCC 8308 ..... > 250 |
Alcaligenes faecalis - ATCC 8749 > 250 |
Proteus vulgaris |
(Faculte de Pharmacie, Paris) . . > 250 |
Klebsiella |
pneumoniae - ATCC 10 031. . > 250 |
Pseudomonas aeruginosa (Stamm |
Bass, Institut Pasteur, Paris) ... > 250 |
Diese verschiedenen Bestimmungen zeigen; daß das Antibioticum 11072
R. P. seine Wirkung insbesondere auf die Mycobakterien einschließlich virulenter
Stämme ausübt. Außerdem wirkt es ebensogut auf die gegen andere Antibiotica resistenten
Stämme wie auf nicht resistente Stämme, wie die nachfolgende Tabelle IV zeigt.
Tabelle IV |
Wirkung auf gegen andere Antibiotica resistente |
Mycobakterien |
Bakteriostatische |
Bakterienstämme Konzentrationen |
yg/Cm3 |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 bis 1 |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 5 |
(resistent gegen Streptomycin) |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 5 |
(resistent gegen Neomycin) |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 5 |
(resistent gegen Viomycin) |
Mycobacterium tuberculosis, |
Stamm Vy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 5 |
(resistent gegen Kanamycin) |
Schließlich ist das Antibioticum 11072 R. P. auch bei zahlreichen aus pathologischen
Produkten bei Kranken isolierten Stämme, wie die nachfolgende Tabelle V zeigt, wirksam.
Tabelle V |
Wirkung auf aus pathologischen Produkten isolierte |
Stämme von Mycobacterium tuberculosis |
Bakterienstämme (gegebenenfalls mit Bakteriostatische |
dem Kennzeichen des Kranken, bei Konzentrationen |
dem sie isoliert wurden, bezeichnet) yg/cm3 |
H 37 Rv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8 bis
1 |
Arl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 bis 2 |
Ve. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,8 bis 1 |
Pa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,8 bis 1 |
Bat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,4 bis 0,6 |
Bar. (gegen Isoniazid resistenter |
Stamm) . .. .... .. . . . . . . . . . . . . . . 1 bis
2 |
Er. (gegen Isoniazid resistenter |
Stamm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 2 |
B V (polyresistenter Stamm) ..... 1 bis 2 |
Sav. (polyresistenter Stamm) ..... 2 bis 4 |
Bid. (Rinderstamm) . . . . . . . . . . . . . 2 bis 4 |
Die antibiotische Wirksamkeit in vitro des Antibioticums 11072 R. P. auf Mycobakterien
wurde in vivo im Laboratorium bei Tieren bestätigt, die experimentell mit Mikroorganismen,
wie beispielsweise Tuberkelbazillen (virulente Stämme Vy und Br) infiziert waren.
Das Antibiotikum erweist sich insbesondere bei der Maus bei Verabreichung auf subkutanem
und oralem Weg als sehr wirksam; außerdem erweist es sich auch bei der Tuberkulose
beim Meerschweinchen bei oraler Verabreichung als wirksam.
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Das Antibioticum 11072 R. P. kann durch aerobe Züchtung.gewisserStreptnmyces,
insbesondere »S. caelicus« (hinterlegt im Northern Regional Research Laboratory,
Peoria, Illionis, USA., unter der Nr. NRRL 2957) und »S. griseus 20129« (hinterlegt
im Northern Regional Research Laboratory, Peoria, Illinois, USA., unter der Nr.
NRRL 2986), erhalten werden.
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S. caelicus wurde aus einer in der Nähe von Madras in Indien entnommenen
Erdprobe isoliert. Die Isolierungsmethode ist die folgende: Die entnommene Erdprobe
wird in destilliertem sterilem Wasser suspendiert und die Suspension dann auf versohiedene
Konzentrationen verdünnt. Ein kleines Volumen jeder Verdünnung wird auf die Oberfläche
von Petrischalen aufgebracht, die ein Nährmedium nach E m e r s o n oder irgendein
anderes geeignetes Medium enthalten. Nach Inkubation von einigen Tagen bei 26°C
werden die Kolonien der Mikroorganismen, die man isolieren will, auf Schrägagar
versetzt, um reichlichere Kulturen zu erhalten.
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In der Klassifizierung von »Bergey's Manual of Determinative Bacteriology«,
7. Auflage (1957), für den Genus Streptomyces findet man keine Beschreibung einer
Species, deren Züchtungscharakteristiken und biochemischen Eigenschaften mit denjenigen
dieses Streptomyces übereinstimmen. Dieser Organismus kann daher als eine neue Species
betrachtet werden, die den Namen »Streptomyces caelicus« auf Grund der Farbe ihres
luftausgesetzten Teils und ihrer Fähigkeit, ein blaues Pigment auf gewissen Züchtungsmedien
zu bilden, erhalten hat.
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Im nachstehenden sind die Eigenschaften dieser neuen Species definiert:
Streptomyces caelicus bildet Sporen mit ovaler bis zylindrischer Form mit stark
abgerundeten Enden; die Abmessungen der Sporen betragen 0,6 bis 0,8 bis 0,9 .bis
1,2 g,; sie befinden sich auf langen Sporenfäden, die sich in engen Spiralen mit
länglicher Form einrollen, die leicht bis zu zehn bis fünfzehn Windungen aufweisen.
Die so zusammengesezteh Sporo-. phore sind auf luftausgesetzten Hyphen von 0,3 bis
0,5 #t Durchmesser befestigt, wobei ihre Befestigung einstielig ist. Diese Art der
Sporulation bringt S. caelicus in die »Spira«-Gruppe der Klassifikation der Streptomyces
von P r i d h g m (Applied Microbiology, 1958, Bd. 6, S. 52 bis 79); sie, wurde
auf den folgenden von P r i d h a m zu diesem Zweck empfohlenen Kulturmedien beobachtet
und identisch befunden: synthetischer Agar nach Czapek, Agar nach H i c k e y und
T r e s n e r, Agar mit Tomatenextrakt und Hafermehl, Agar mit Stärke und Mineralsalzen,
Agar nach Bennett.
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Streptomyces. caelicus besitzt die besonderen Merkmale, einerseits
einen sporulierten luftausgesetzten Teil von blauer Farbe aufzuweisen und andererseits
auf gewissen Züchtungsmedien in reichlichem Maße ein blaues Pigment gleichbleibender
Intensität, insbesondere auf gewissen synthetischen Medien, zu bilden, wo es besonders
in Erscheinung treten kann. Meistens beginnt dieses Pigment von den ersten Tagen
der Züchtung ab gebildet zu werden, wobei es diesen Medien eine lebhaft blaue Farbe
verleiht, Dann ist seine Produktion so reichlich, daß seine Anhäufung sehr rasch
zu einer außerordentlich dunklen blauschwarzen. Färbung des. -Aggrs führt. Auf gewissen
organischen Medien,ist dieses blaue Pigment
durch ein unabhängig
davon gebildetes schwarzes Pigment mehr oder weniger dunkler gemacht.
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Man kann den Streptomyces caelicus von allen bisher beschriebenen
Streptomycesspecics, die ein blaues Pigment erzeugen, aus folgenden Gründen unterscheiden:
A. S. caelicus erzeugt ein Pigment, dessen Färbung sich je nach dem Aziditäts- oder
Alkalinitätsgrad des Mediums zu ändern vermag und in saurem Medium nach Rot umschlägt,
wie es das vom Streptomyces coelicolor erzeugte Pigment tut. Wenn man die in der
Klassifikation von Bergey (7. Auflage) beschriebenen Species betrachtet, so ist
die Species S. coelicolor (S. violaceoruber von W ak sm an und C u rt i s), die
auf Grund dieser Pigmentbildung am nächsten kommende. S. caelicus unterscheidet
sich jedoch wesentlich von dieser Species, und zwar durch die folgenden Punkte:
a) Die Färbung des sporulierten der luftausgesetzten Teils von S. caelicus ist schwach
grünlichhellblau, während diejenige von S. coelicolor (S. violaceoruber) grau ist;
ein Vergleich von gleichzeitig durchgeführten Züchtungen dieser beiden Species läßt
keinen Zweifel über den Unterschied der Färbung des der luftausgesetzten Teils.
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b) S. caelicus bildet sehr lange Sporenfäden, die sich zu engen länglichen,
Spiralen einrollen, die leicht bis zu zehn bis fünfzehn Windungen bilden. Das Aussehen
der Sporenfäden unterscheidet sich vom Aussehen derjenigen von S. coelicolor (S.
violaceoruber), die nur wenig enge Spiralen mit einer viel geringeren Anzahl von
Windungen bilden.
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c) S. caelicus ist im Gegensatz zu S. coelicolor (S. violaceoruber)
ein chromogener Stamm, der insbesondere auf Maltose-Trypton-Agar nach W i 11 i a
m s und M c C o y ein schwärzliches Pigment erzeugt.
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B. Von Kutzner und Waksman (I. of Bact., 1959, Bd. 78, S. 528 bis
538) wurde eine Tabelle der Species von Streptomyces, die ein blaues Pigment erzeugen,
aufgestellt. Unter diesen finden sich nur zwei Species mit blauem luftausgesetztem
Mycel: S. caeruleus von B a l d a c c i und S. cyaneus von K r a s s i 1 n i -k
o v. S. caeruleus, der keine Sporenfäden in Form von Spiralen hat, gehört nicht
zu der gleichen Klassifikationsgruppe wie S. caelicus. Beim S. cyaneus ist die Art
seines Pigments, dessen Farbe gegen Änderungen des pH-Werts des Mediums unempfindlich
ist, von derjenigen des Pigments von S. caelicus verschieden.
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Die Züchtungseigenschaften und die biochemischen Eigenschaften des
Streptomyces caelicus wur= den auf Agar-Nährmedien und in Nährbouillons untersucht,
wie sie üblicherweise zur Prüfung des Aussehens von Streptomycesstämmen verwendet
werden. Die gemachten Beobachtungen sind in nachfolgender Tabelle angegeben. Sie
beziehen sich, falls es nicht anders angegeben ist auf Kulturen, die 2 bis 3 Wochen
bei 26° C inkubiert wurden und einen guten Entwicklungsgrad erreicht hatten. Der
größte Teil der verwendeten Züchtungsmedien wurde nach den in »The Actinomycetes«,
S. A. W a k s m a n , S. 193 bis 197, Chronica Botanica Company, Waltham, Mass.,
USA, 1950, beschriebenen Formulierungen hergestellt. In diesem Falle sind sie durch
den Buchstaben W und anschließend die in »The Actinomycetes« gegebenen Zahlen bezeichnet.
Die anderen Medien sind durch Anmerkungen am Ende der Tabelle bezeichnet.
Entwick- Vegetatives Mycel Luftausgesetzter Teil Beobachtungen |
Kulturmedium oder (umfest die Gesamtheit Lösliches Pigrnent
und |
lungsgrad von luftausgesetztem Mycel |
Unterseite der Kultur und Sporulation) biochemische Produkte |
Agar nach B e n n e t t gut Unterseite schwarz gut entwickelt;
weißgräulich schwarz |
Anmerkung (A) bis blaugrünhellgräulich; |
Exsudation von einigen leb- |
haft blau gefärbten Tröpf- |
chen, die den luftausgesetz- |
ten Teil der Stelle, an der |
sie auftreten, färben |
Maltose-Trypton- sehr gut Unterseite schwarz sehr gut entwickelt;
blaugrün- schwarz der Stamm ist chromo- |
Agar hellgräulich;Exsudationvon gen; man sieht ein |
(Anmerkung B) einigen lebhaft blau gefärb- reichlich auftretendes |
ten Tröpfchen, die den ruft- lösliches schwarzes Pig- |
ausgesetzten Teil der Stelle, ment von den ersten |
an der sie auftreten, färben Tagen der Züchtung ab |
auftreten |
Agar nach Einer- ziemlich Unterseite schwarz sehr mäßig entwickelt;
weiß- schwarz |
s o n (W-23) gut lich bis lebhaft blau |
AgarmitHefeextrakt sehr gut Unterseite schwarz sehr gut entwickelt;
blaugrün- schwarz |
nach P r i d h a m hellgräulich |
(Anmerkung C) |
Glucose-Pepton- gut Unterseite gut entwickelt; blaugrünhell-
dunkel- |
Agar (W 7) bläulichschwarz gräulich blauschwarz |
Nähragar (W 5) mittel gut entwickelt; keines blauschwarz; |
blauschwarz schwach grün- |
lich |
Glucose-Asparagin- ziemlich Unterseite sehr mäßig entwickelt;
rosa dunkelviolett |
Agar (W 2) gut dunkelviolett bis blaugrünhellgräulich |
Glycerin-Asparagin- mittel Entwicklung mittel; keines dunkelviolett |
Agar (W 3) sehr dunkelviolett |
Anmerkung A: K. L. J o n es, Journal of Bacteriology, 1949,
Bd. 57, S. 142. |
Anmerkung B: A. M. W i 11 i a m s und E. M c C o y, Applied
bTicrobiology, 1953, Bd. 1, S. 307. |
Anmerkung C: T. G. P r 1 d h a m und Mitarbeiter, Aatibiotica
Annual, 1956-57, S. 947. |
(Fortsetzung) |
Entwick- 1 Vegetatives Mycel Luftausgesetzter Teil Beobachtungen |
(umfaßt die Gesamtheit Kulturmedium lungsgrad oder von luftausgesetztem
Mycel Lösliches Pigment und |
Unterseite der Kultur und Sporulation) biochemische Produkte |
Agar mit Calcium- gut Unterseite gut entwickelt; blaugrünhell-
blau Löslichmachung von |
malat dunkelblau gräulich Calciummaiat |
nach Krainsky |
(Anmerkung E) |
Agar mit Tyrosin mittel sehr dunkelblau- Spuren; graublau bis
burgun- dunkel- Keine sichtbare Löslich- |
schwarz derblau blauschwarz machung von Tyrosin |
Kultur auf Kartof- ziemlich sehr vermindert; begrenzt an braunschwarz
braun schwärzlichesvege- |
feln (W 27) gut der Spitze des Kartoffel- mit und ohne tativesMycelundbraun- |
stücks zusätzlich blau- schwarzes lösliches Pig- |
schwarz ment vom Beginn der |
Züchtung ab; dann mehr |
oder weniger regelmäßi- |
ges und mehr oder we- |
niger zögerndes Auf- |
treten von blauschwar- |
zem Pigment, das das |
vegetative Mycel färbt |
und in die Kartoffel |
diffundiert |
Agar mit Stärke ziemlich Unterseite blau mäßige Entwicklung;
gräu- lebhaft blau von Hydrolyse von Stärke ist |
(W 10) gut lich bis burgunderblau gleichbleiben- schwach und
langsam |
der Intensität |
Synthetischer Agar gut Unterseite gut entwickelt; blaugrau
bis blauschwarz |
nach Czapekmit bläulichschwarz burgunderblau; Exudation |
Saccharose (W 1) von einigen lebhaft blau |
gefärbten Tröpfchen, die |
den luftausgesetzten Teil |
der Stelle, an der sie auf- |
treten, färben |
Reine Gelatine 12 % ziemlich Kultur mäßige Entwicklung; blau-
blauschwarz bis ziemlich rasche vollstän- |
(Anmerkung D) gut an der Oberfläche hellgräulich dunkelbraun-
dige Verflüssigung |
mit blauschwarzer veilchenfarbig, |
Unterseite entwickelt sich |
von der Ober- |
fläche aus |
Synthetische Bouil- ziemlich Schleier mit gelb- weißlich bis
hellblau veilchenfarbig Bildung von Nitriten aus |
Nitraten: schwach posi- |
lonnachCzapek gut licherUnterseite |
mit Saccharose tiv ganz zu Beginn der |
(W 18) Züchtung, wird ziem- |
lich rasch negativ |
Anmerkung E: G r u n d y und Mitarbeiter, Antibiotics and Chemotherapy,
1952, Bd. 2, S. 401. |
Anmerkung D: »Plain gelatinK, hergestellt nach den Angaben
des »Manual of Methods for Pure Clrlture Study of Bacteriac der Society of |
American Bacteriologists (IIsa-18). |
Nach der Methode von Pri@dham und Gottlieb (J. of Bact., 1948, Bd. 56, S. 107 bis
114) wurde festgestellt, daß Streptomyces caelicus als Kohlenstoffquelle die folgenden
Substanzen gut auswertet: Xylose, Arabinose, Rhamnose, Lävulose, Glucose, Galactose,
Mannose, Lactose, Maltose, Saccharose, Trehalose, Cellobiose, Raffinose, Dextrin,
Stärke, Glycerin, Adonit, Mannit, Inosit. Dagegen gedeiht er nicht mit Sorbose,
Erythrit, Dulcit und Sorbit.
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Als Stickstoffquelle verwertet Streptomyces caelicus die folgenden
Substanzen gut: Ammoniumsulfat, Adenosin, Harnstoff, Asparagin, Glycocoll, Alanin,
Valin, Glutaminsäure, Arginin, Lysin, Threonin, Phenylalanin, Tyrosin, Prolin, Histidin,
Natriumnitrat, Natriumnitrit, Sarcosin und Hydroxyprolin. Mittelmäßig werden Adenin,
Uracil und Acetamid ausgewertet. Nicht verwendbar sind Methionin, Creatin, Creatinin
und Taurin.
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»Streptomyces griseus 20129« wurde aus einer in Brasilien entnommenen
Erdprobe isoliert. Die Isolierungsmethode ist die gleiche wie die für S. caelicus
angegebene.
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Die Untersuchung dieses neuen Stamms hat gezeigt, daß er morphologische
Charakteristiken besitzt, die der Species Streptomyces griseus von W a k s m a n
und H e n r i c i ähnlich sind, wie sie in »Bergey's Manual of Deterniinativ Bacteriology«,
7. Auflage, 1957, angegeben ist; Streptomyces gris.eus 20129 unterscheidet sich
von letzterem nur durch einige Punkte, die allein ermöglichen, ihn als eine besondere
Varietas zu unterscheiden. Streptomyces griseus 20129 bildet auf allen seinen Züchtungsmedien
ein graugelbliches vegetatives Mycel, das sich oft graugrünlich oder selbst braungraugrünlich,
insbesondere auf organischen Medien, färbt. Sein luftausgesetzter Teil, der reichlich
ist und pulvriges Aussehen besitzt, ist sehr hellgelbgrau, wobei es häufig nach
Grünlich umschlägt. Streptomyces griseus 20129 bildet kugelige bis ovale Sporen
mit Abmessungen von 0,7 bis 1,0 g zu 0,8 bis 1,3 #t; diese Sporen befinden sich
auf geraden oder schwach gebogenen Fäden, die sich niemals zu Spiralen einrollen.
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Die Punkte, die ihn von der in Bergey's Manual beschriebenen Streptomyces-griseus-Speeies
unterscheiden, sind die folgenden: Erzeugung von graugrünlichem bis braungrünlichem
Pigment, das mehr oder weniger die Gesamtheit oder nur gewisse Teile des vegetativen
Mycels der Kulturen auf Glucose-Agar und Magermilch färbt.
Die Züchtung
auf Kartoffeln führt zur Bildung einer braungräulichen oder selbst braunschwärzlichen
bis braunolivfarbigen Färbung, die die Kartoffeln färbt.
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Schließlich reduziert Streptomyces griseus 20l.29 Nitrate nicht zu
Nitriten, im Gegensatz zu dem von Waksman und Henrici beschriebenen Stamm.
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Nach der Methode von P r i d h a m und Gottlieb (J. of Bact., 1948,
Bd. 56, S. 107 bis 114) wurde festgestellt, daß Streptomyces griseus 20 129 als
Kohlenstoffquelle die folgenden Substanzen gut auswertet: Xylose, Arabinose, Glucose,
Galactose, Lävulose, Mannose, Maltose, Trehalose, Cellobiose, Dextrin, Stärke, Glycogen,
Glycerin, Adonit und Manr@it. Nicht verwendbar sind: Rhamnose, Fucose, Sorbose,
Saccharose, Raffinose, Inulin, Erythrit, Dulcit, Sorbit, Inosit.
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Die Lactose wird mittelmäßig ausgewertet und führt nur zu einem langsamen
und unvollständigen Wachstum des Streptomyces.
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Als Stickstoffquelle wertet Streptomyces griseus 20129 die folgenden
Substanzen aus: Ammoniumsulfat, Adenin, Adenosin, Harnstoff, Asparagin, Glycocoll,
Alanin, Valin, Glutaminsäure, Arginin, Lysin, Threonin, Methionin, Phenylalanin,
Tyrosin, Prolin, Histidin. Nicht verwendbar sind: Natriumnitrat, Natriumnitrit,
Uracil, Acetamid, Creatin, Creatinin, Taurin, Sarcosin, Hydroxyprolin.
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Das Herstellungsverfahren des Antibioticums 11072 R. P. besteht im
wesentlichen darin, Streptomyces caelicus oder S. griseus 20129 auf einem geeigneten
Medium und unter geeigneten Bedingungen zu züchten und anschließend das im Verlaufe
der Züchtung gebildete Antibioticum abzutrennen.
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Die Züchtung kann nach jeder aeroben Oberflächenzüchtung oder Immersionszüchtung
erfolgen, doch ist letztere aus Gründen der Bequemlichkeit zu bevorzugen. Man verwendet
zu diesem Zweck die verschiedenen Apparaturtypen, die jetzt üblicherweise in der
Technik der Fermentationen verwendet werden.
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Insbesondere kann man den folgenden Weg für die Durchführung der Arbeitsgänge
einschlagen:
Streptomyees-Stammansatz |
Kultur auf Agar |
Kultur im Kolben unter Bewegung |
Impfkultur im Fermentationsgefäß |
Produktionskultur im Fermentationsgefäß |
Das Fermentationsmedium soll eine assimilierbare Kohlenstoffquelle und eine assimilierbare
Stickstoffquelle, Mineralsalze und gegebenenfalls Wachstumsfaktoren enthalten, wobei
alle diese Elemente in Form von gut definierten Produkten oder von komplexen Gemischen,
wie man sie in biologischen Produkten verschiedenen Ursprungs antrifft, zugeführt
werden können.
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Als assimilierbare Kohlenstoffquelle kann man Kohlehydrate, wie beispielsweise
Glucose, Lactose, Dextrine, Stärke oder andere Kohlenstoffe, Wasserstoff und Sauerstoff
enthaltende Substanzen, wie beispielsweise Zuckeralkohole, wie Glycerin, Mannit
od. dgl., oder gewisse organische Säuren, wie Milchsäure, Citronensäure, Weinsäure
u. dgl., verwenden. Gewisse tierische oder pflanzliche Öle, wie beispielsweise Schmalzöl
oder Sojaöl, können diese verschiedenen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff
enthaltenden Quellen mit Vorteil ersetzen oder ihnen beigefügt werden.
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Die geeigneten assimilierbaren Stickstoffquellen sind außerordentlich
verschiedenartig. Sie können sehr einfache chemische Substanzen sein, wie beispielsweise
Nitrate, anorganische und organische Ammoniumsalze, Harnstoff und Aminosäuren. Sie
können auch in Form von komplexen Substanzen, die den Stickstoff hauptsächlich in
proteidischer Form enthalten, zugeführt werden, wie beispielsweise in Form von Casein,
Lactalbumin, Gluten und deren Hydrolysaten, Sojamehlen, Arachismehlen, Fischmehlen,
Fleischextrakten, Hefeextrakten, Distillers' Solubles und Maisquellwasser.
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Unter den zugesetzten mineralischen Elementen können gewisse eine
Pufferwirkung oder eine neutralisierende Wirkung besitzen, wie beispielsweise die
Alkali- oder Erdalkaliphosphate oder Calcium- oder Magnesiumcarbonat.
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Andere bewirken das zur Entwicklung des Streptomyces und zur Erzeugung
des Antibioticums erforderliche Ionengleichgewicht, wie beispielsweise die Alkali-
und Erdalkalichloride und -sulfate. Schließlich wirken gewisse in spezieller Weise
als Aktivatoren der Stoffwechselreaktionen des Streptomyces. Zu diesen gehören die
Zink-, Cobalt-, Eisen-, Kupfer-und Mangansalze.
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Zu Beginn der Züchtung soll der pH-Wert des Fermentationsmediums zwischen
6,0 und 7,8, vorzugsweise zwischen 6,5 und 7, liegen. Die zur Fermentation optimale
Temperatur beträgt 25 bis 27° C, doch wird auch bei Temperaturen zwischen 23 und
35°C eine zufriedenstellende Produktion erzielt. Die Belüftung der Züchtung kann
zwischen ziemlich weiten Grenzwerten schwanken. Es wurde jedoch gefunden, daß Belüftungen
von 0,3 bis 21 Luft je Liter Kulturflüssigkeit und Minute besonders gut geeignet
sind. Die maximale Ausbeute an Antibioticum wird nach 2- bis 5tägiger Züchtung erhalten,
wobei die Zeitspanne hauptsächlich von dem verwendeten Medium abhängt.
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Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die zur Produktion
des Antibioticums 11072 R. P. angewendeten allgemeinen Bedingungen der Züchtung
der Streptomyces in ziemlich weitem Maße variieren und jedem besonderen Erfordernis
angepaßt werden können.
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Das Antibioticum 11072 R. P. kann aus den Fermentationsmaischen nach
folgenden Methoden isoliert werden: Die Fermentationsmaische wird zunächst bei einem
pH-Wert zwischen 2 und 9 in Gegenwart einer Filterhilfe filtriert, wobei die in
dem Filtrat befindliche Menge an Aktivität dann praktisch vom pH-Wert unabhängig
ist; um die anschließenden Behandlungen zu erleichtern, wird das Züchtungsmedium
jedoch im allgemeinen vorzugsweise in einem pH-Bereich zwischen 4 und 6 filtriert.
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Das Antibioticum kann anschließend aus dem Filtrat mit einem mit Wasser
nicht mischbaren Lösungsmittel aus der Gruppe der aliphatischen Alkohole mit 4 bis
5 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise n-Butylalkohol oder Amylalkoholgemische,
der aromatischen
Alkohole, wie beispielsweise Benzylalkohol, der
Ketone, wie beispielsweise Methylisobutylketon, der Ester, wie beispielsweise Essigsäureäthyl-oder
-amylester, der chlorhaltigen Lösungsmittel, wie beispielsweise Chloroform oder
Dichloräthan, extrahiert werden. Diese Extraktion kann auch bei einem pH-Wert zwischen
2 und 9 durchgeführt werden, doch wird im allgemeinen vorzugsweise bei einem pH-Wert
zwischen 2 und 6 gearbeitet, um Bedingungen zu erzielen, die sich am besten für
die technische Durchführung eignen. Die das Antibioticum 11072 R. P. enthaltende
organische Lösung wird anschließend auf ein kleines Volumen eingeengt. Durch Zugabe
eines Lösungsmittels, das das Antibioticum 11072 R. P. schlecht löst, wie beispielsweise
Hexan oder Isopropyläther, wird das rohe Antibioticum dann teilweise oder vollständig
je nach der vorgenommenen Einengung und den verwendeten Lösungsmitteln ausgefällt.
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In den Fällen, in denen die Ausfällung des rohen Antibioticums nicht
vollständig ist, werden die Mutterlaugen dieser Fällung behandelt, indem sie durch
eine Aluminiumoxydsäule geleitet werden, die so beschaffen ist, daß etwa 1 kg Aluminiumoxyd
je Liter Lösung vorliegt, wobei dieses Verhältnis zwar bevorzugt, jedoch nicht unbedingt
erforderlich ist. Nach Waschen der Säule mit einem Lösungsmittel, das das Antibioticum
schlecht löst, wie beispielsweise Hexan oder Isopropyläther, wird das an der Säule
fixiert gebliebene Antibioticum mit einem der im vorstehenden erwähnten Lösungsmittel,
die es gut lösen, wie beispielsweise Methanol, Äthanol, Chloroform und Essigsäureäthylester,
eluiert. Die das Antibioticum enthaltende organische Lösung wird dann auf ein geringes
Volumen eingeengt, was gegebenenfalls nach Zugabe eines das Antibioticum schlecht
lösenden Lösungsmitels, wie beispielsweise Isopropyläther, die Ausfällung des Restes
des rohen Antibioticums bewirkt.
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Das nach den vorstehenden Arbeitsweisen erhaltene rohe Antibioticum
ist nicht immer direkt kristallisierbar. Es ist oft vorteilhaft, es zuvor einer
Reinigung zu unterwerfen, die unter gewissen Bedingungen direkt zu dem reinen kristallisierten
Antibioticum führen kann. Die Reinigung kann nach an sich üblichen Methoden, und
insbesondere durch Chromatographie an gewisse Adsorptionsmittel oder Gegenstromverteilung,
durchgeführt werden. Es ist besonders vorteilhaft, eine Chromatographie an Aluminiumoxyd
in Chloroform durchzuführen. Das gereinigte Antibioticum kann durch Auflösen in
einem Lösungsmittel, vorzugsweise in Chloroform, unter schwachem Erwärmen und anschließendes
Abkühlen zur Bewirkung der Kristallisation oder auch durch Auflösen in einer großen
Menge eines das Antibioticum schlecht lösenden Lösungsmittels, vorzugsweise Isopropyläther,
und langsame Kristallisation bei Zimmertemperatur kristallisiert oder umkristallisiert
werden. Selbstverständlich können die oben angegebenen verschiedenen Methoden in
verschiedener Reihenfolge nacheinander angewendet oder mehrere Male wiederholt werden,
je nach den Herstellungserfordernissen, um das Antibioticum 11072 R. P. in einer
für die vorgesehenen Anwendunszwecke geeigneten Form zu erhalten.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Im folgenden wird die Aktivität stets durch eine Diffusionsmethode mit Mycobacterium
sp. ATCC 607 als empfindlichem Keim und bezogen auf eine Probe des reinen und kristallisierten
Produkts als Eichmaß bestimmt. Diese Aktivität ist daher in Mikrogramm (#tg) kristallisiertes
Produkt je Milligramm für feste Produkte und in Mikrogramm kristallisiertes Produkt
je Kubikzentimeter für Lösungen ausgedrückt: Beispiel 1.
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In ein 170-1-Fermentationsgefäß bringt man folgende Bestandteile ein:
Maisquellwasser (50 % Trockenextrakt) ....... . . . . . . . . . . . . . 2,400
kg Saccharose ................... 3,600 kg Caleiumcarbonat . . . . . . . . . . .
. . . 0,900 kg Ammoniumsulfat . . . . . . . . . . . . . 0,240 kg Wasser q. s....................
1001 Dieses Züchtungsmedium hat einen pH-Wert von etwa 6. Man sterilisiert durch
40minutiges Durchleiten von Dampf bei 122°C. Nach Sterilisieren und Abkühlen auf
27°C beträgt das Endvolumen der Bouillon 1201 und der pH-Wert 6,85. Das Medium wird
dann mit 200 cm3 einer gerührten bzw. geschüttelten Erlenmeyer-Kultur des Stamms
Streptomyces caelicus beimpft.
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Die Kultur im Fermentationsgefäß wird mit 5 m3 steriler Luft je Stunde
belüftet und mit einer Turbine mit 350 UpM in Bewegung gehalten. Die Temperatur
wird bei 26 bis 27° C gehalten. Der pH-Wert des Mediums bleibt während der gesamten
Züchtung praktisch auf seinem Ausgangswert. Die Entwicklung des Pilzes beginnt etwa
nach 20 Stunden. Sie ist etwa 48 Stunden nach der Beimpfung zur Beimpfung der Produktionskultur
geeignet.
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Die Produktionskultur wird in einem 800-1-Fermentationsgefäß durchgeführt,
das mit folgenden Substanzen beschickt ist: Sojamehl .. ..................... 16
kg Distillers' SQlubles . . . . . . . . . . . . . . . 2 kg Maisstärke . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 6 kg Sojaöl .......................... 6 kg Natriumchlorid
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 kg Wasser d. s. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3501 Der pH-Wert des so erhaltenen Mediums wird mit 400 cm3 konzentrierter
Natronlauge auf 7,6 eingestellt. Das Medium wird durch 40minutiges Durchleiten von
Dampf bei 122° C sterilisiert. Nach der Sterilisation kühlt man auf 26 bis 27°C
ab. Das Volumen der Bouillon beträgt 4001 und der pH-Wert etwa 6,5. Das Medium wird
dann mit 401 der obigen Kultur aus dem 170-1-Fermamentationsgefäß beimpft. Das Medium
wird mit einer Turbine mit 205 UpM in Bewegung gehalten, mit 15 ms steriler Luft
je Stunde belüftet und bei 26 bis 27°C gehalten.
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Der pH-Wert fällt langsam innerhalb von 24 Stunden von 6,5 auf 5,95
ab und steigt dann wieder, um nach 90stündiger Züchtung 8,35 zu erreichen. Die Produktion
des Antibioticums beginnt etwa in der 40. Stunde. Die Fermentation wird nach 90
Stunden abgebrochen. Die dann in dem Medium vorhandene Antibioticummenge beträgt
410 #tg/cms.
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Beispiel 2 Man bringt in ein mit einer Vorrichtung zum Bewegen ausgestattetes
Gefäß 170 1 der gemäß Beispiel
1 erhaltenen Fermentationsmaische
(Gehalt 410 ug.%cm3) ein. Die Maische wird 1 Stunde in Bewegung gehalten, wobei
der pH-Wert mit 5 n-Salzsäure auf 5 eingestellt wird und anschließend 10 kg Filterhilfe
zugegeben werden. Das Gemisch wird auf einer Filterpresse filtriert, und der Kuchen
wird mit 701 Wasser gewaschen. Das 2051 ausmachende Filtrat wird mit 5 n-Salzsäure
auf pH 3 eingestellt und nacheinander mit 60 und dann 401 Essigsäureäthylester extrahiert.
Die organischen Extrakte werden vereinigt und unter vermindertem Druck bis auf 11
eingeengt. Das Konzentrat wird mit 101 Hexan versetzt, und der so erhaltene Niederschlag
wird abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Man erhält so 86 g Rohprodukt mit einer
Aktivität von 488 wg/mg.
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Man leitet die obigen Mutterlaugen durch eine Aluminiumoxydsäule,
die dann mit Hexan gewaschen wird. Das an der Säule fixierte Produkt wird anschließend
mit Methanol eluiert. Die erhaltene methanolische Lösung wird unter vermindertem
Druck eingeengt, wobei man eine zweite Fraktion Rohprodukt von .9 g mit einer Aktivität
von 415 tig7mg erhält.
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Beispiel 3 50 g des gemäß Beispiel 2 isolierten Rohprodukts (488 lig/mg)
werden in 500 cm-3 Chloroform gelöst. Die erhaltene Lösung wird filtriert und dann
in eine Säule, die 1 kg Aluminiumoxyd enthält, geleitet. Man eluiert anschließend
das Antibioticum mit 2,51 Chloroform, wobei die Verunreinigungen an dem Aluminiumoxyd
fixiert bleiben. Die so erhaltene Chloroformlösung wird im Vakuum zum Trocknen eingeengt.
Man erhält so 29,5 g gereinigtes Produkt mit einer Aktivität von 781 [g/mg.
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25 g dieses Produkts werden in 1,251 Isopropyläther bei Zimmertemperatur
gelöst, und die erhaltene Lösung wird 15 Minuten mit 5 g Adsorptionskohle in Bewegung
gehalten. Man filtriert und läßt 3 Tage bei Zimmertemperatur kristallisieren. Nach
Absaugen, Waschen und Trocknen erhält man 15,8 g reines Produkt mit einer Aktivität
von 1000 [tg/mg. Beispiel 4 In ein mit einer Vorrichtung zum Bewegen ausgestattetes
Gefäß bringt man 10001 Fermentationsmaische ein, die durch mehrere Arbeitsgänge
nach der im Beispiel l beschriebenen Methode erhalten wurden. Die Aktivität der
Maische beträgt 390 #tg/cms und der pH-Wert 7,8. Diese Maische wird mit Salzsäure
auf pH 5 eingestellt und 30 Minuten mit 45 g Filterhilfe in Bewegung gehalten. Das
Gemisch wird dann auf einer Filterpresse filtriert und der Filterkuchen mit 2001
Wasser gewaschen. Das 10401 ausmachende Filtrat wird mit 4001 Dichloräthan nach
Einstellung des pH-Wertes mit Salzsäure auf 3 extrahiert. Der Extrakt wird anschließend
unter vermindertem Druck auf 21 eingeengt. Das Konzentrat wird dann mit 81 Isopropyläther
versetzt, und der erhaltene Niederschlag wird abfiltriert, gewaschen und getrocknet.
Man erhält so 154 g Rohprodukt mit einer Aktivität von 456 #Lg/mg.
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Man leitet die Mutterlauge der Ausfällung durch eine Säule, die 8
kg Aluminiumoxyd enthält. Die Säule wird mit 41 Hexan gewaschen, und das an der
Säule fixierte Produkt wird mit 301 Chloroform eluiert. Die so erhaltene Chloroformlösung
wird unter vermindertem Druck auf 500 cms eingeengt. Das Konzentrat wird auf -f-5°
C abgekühlt, was den Beginn der Kristallisation bewirkt. Man setzt dann 500 cm3
Isopropyläther zur Vervollkommnung der Kristallisation zu. Die erhaltenen Kristalle
werden abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Man erhält so 192 g gereinigtes Produkt
mit einer Aktivität von 960 [,g/mg. Nach Umkristallisation aus Isopropyläther in
der am Ende des Beispiels 3 beschriebenen Weise erhält man 168 g reines Produkt
mit einer Aktivität von 1000 #(g/mg.
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Beispiel s 100 g des gemäß Beispiel 4 erhaltenen Rohprodukts mit einer
Aktivität von 456 wg/mg werden in 11 Chloroform gelöst. Die Lösung wird in eine
Säule, die 1 kg Aluminiumoxyd enthält, geleitet. Man eluiert anschließend das Antibioticum
mit 21 Chloroform. Die erhaltene Chloroformlösung wird unter vermindertem Druck
bis zur Kristallisation eingeengt. Die Kristalle werden dann abfiltriert, gewaschen
und getrocknet. Man erhält so 62 g reines Produkt mit einer Aktivität von
1000 gg/mg.
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Beispiel 6 In ein 170-1-Fermentationsgefäß bringt man folgende Bestandteile
ein: Pepton ....................... 1,200 kg Fleischextrakt . . . . . . . . . .
. . . . . . 0,600 kg Glucosehydrat ................ 1,200 kg Wasser q. s....................
1001 Der pH-Wert des so erhaltenen Mediums wird mit 110 eins konzentrierter Natronlauge
auf 6,95 eingestellt. Man sterilisiert das Medium durch 40minutiges Durchleiten
von Dampf bei 122° C. Nach Abkühlen auf 26 bis 27° C beträgt das Endvolumen der
Bouillon 1201 und der pH-Wert 6,60. Das Medium wird dann mit 200 cm3 einer gerührten
bzw. geschüttelten Erlenmeyer-Kultur des Stamms Streptomyces griseus 20129 beimpft.
Die Kultur im Fermentationsgefäß wird mit 5 ms steriler Luft je Stunde belüftet
und mit einer Turbine mit 250 UpM in Bewegung gehalten. Die Temperatur wird auf
26° C eingestellt.
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Der pH-Wert des Mediums bleibt während der ersten 16 Stunden zwischen
6,40 und 6,60 und steigt dann, um nach 24stündiger Züchtung 7,50 zu erreichen. Die
Entwicklung des Pilzes beginnt etwa in der 20. Stunde. Sie ist 27 Stunden nach der
Beimpfung zur Beimpfung der Produktionskultur geeignet.
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Die Produktionskultur wird in einem 800-1-Fermentationsgefäß durchgeführt,
das mit folgenden Substanzen beschickt ist: Sojamehl ....................... 16
kg Distillers' Solubles . . . . . . . . . . . . . . . 4 kg Stärke ..........................
6 kg Sojaöl .......................... 6 kg Caleiumcarbonat . . . . . . . . . .
. . . . . . 4 kg Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 kg Cobaltchlorid
- 6 HQO . . . . . . . . . . . . 8 g Wasser q. s. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3701 Der pH-Wert des so erhaltenen Mediums beträgt 6,45. Das Medium wird
durch 40minutiges Durchleiten von Dampf bei 122° C sterilisiert. Nach Abkühlen auf
26 bis 27° C beträgt das Volumen der
Brühe 4001 und der pH-Wert
6,55. Das Medium wird dann mit 40 1 der obigen Kultur aus dem 170-1-Fermentationsgefäß
beimpft. Das Medium wird mit einer Turbine mit 220 UpM/Minute gerührt, mit 15 m3
steriler Luft je Stunde belüftet und bei 26 bis 27° C gehalten.
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Der pH-Wert steigt in aufeinanderfolgenden Stufen bis auf 8,55 mit
einer ersten Stufe bei 7 von 6 bis 30 Stunden, einer zweiten Stufe bei 7,30 von
43 bis 67 Stunden und einem anschließenden regelmäßigen Anstieg bis. auf 8,40 von
78 bis 115 Stunden; schließlich erreicht der pH-Wert bei 139 Stunden den Wert 8,55,
man bricht dann die Fermentation ab. Die Produktion des Antibioticums beginnt etwa
in der 67. Stunde und erreicht ihr Maximum bei 90 Stunden. Die in dem Medium vorhandene
Antibioticummenge beträgt dann 26 wg/cm3.
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3801 der, wie oben beschrieben, erhaltenen Fermentationsbrühe werden
dann, wie im Beispiel 2 beschrieben, behandelt. Man erhält so 6,8 g Rohprodukt.
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4,8 g dieses Rohprodukts werden in Chloroform gelöst und durch Chromatographie
an Aluminiumoxyd, wie im Beispiel 3 beschrieben, gereinigt. Man erhält 4 g gereinigtes
Produkt, das nach Kristallisation aus Isopropyläther, wie es im Beispiel 3 beschrieben
ist, 3 g reines kristallisiertes Antibioticum 11072 R. P. mit einer Aktivität von
1000 gg/mg liefert.