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JP5036554B2 - 新規ステンフォン(stemphone)類の化合物及びその製造法 - Google Patents
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JP5036554B2 - 新規ステンフォン(stemphone)類の化合物及びその製造法 - Google Patents

新規ステンフォン(stemphone)類の化合物及びその製造法 Download PDF

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Description

本発明は、抗菌剤として利用されているβ−ラクタム抗生物質イミペネムと併用することによりその効果を増強する新規ステンフォン(stemphone)類の化合物及びその製造法に関する。
近年、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)は、院内感染の主な原因菌として社会的問題となっている。この病原菌は、β−ラクタム抗生物質など種々の薬剤に対する耐性を有しており、一般にメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)感染症の治療には、現時点ではほとんど耐性化が報告されていないグリコペプチド系のバンコマイシンやアミノグリコシド系のアルベカシンといった抗生物質が使用されている。またこの他に、β−ラクタム抗生物質同士、もしくはβ−ラクタム抗生物質と他の作用点の異なる抗生物質との併用療法が行われている(長谷川裕美ら、抗菌薬投与の科学、264−273、1998年)。
従来の技術
バンコマイシンやアルベカシンについてもすでにこれらの薬剤に対する耐性菌が出現している。また、これらの薬剤については、第8脳神経障害による聴力障害などの副作用を有することが知られており、問題となている。現在までに、このような状況に対処すべく、β−ラクタム抗生物質の効力を回復させる作用を有する物質が報告されている。例えば、β−ラクタム抗生物質を含む抗菌剤と組み合せて使用することで相乗的効果を示す茶エキスまたはその活性フラクション(特表平9−509677)がこれに相当する。
新規ステンフォン類は、茶エキスまたはその活性フラクションに有する活性成分であるポリフェノール化合物とは、分子式および化学構造が明確に区別される。また、本発明者らは、糸状菌FKI−2136株の培養液中より単離したステンフォンB物質及びステンフォンC物質と命名した2種のイミペネム活性物質を既に報告している。とくにステンフォンC物質は、イミペネムのMICを16μg/mLから0.03μg/mLまで512倍の活性増強を有しており、クロキサシリンやセファゾリンにおいても、それぞれ、512および16倍の活性増強が確認されたことから、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)感染症のβ−ラクタム抗生物質併用薬への応用が期待される。
β−ラクタム抗生物質の活性を増強する薬剤は、β−ラクタム抗生物質の投与量を減量させ、投与期間を短縮させることにより耐性菌出現の頻度を低減させることが期待される。また同時に、作用の異なる2つの薬剤を併用することにより、β−ラクタム抗生物質に対する耐性を克服することも期待される。
本発明の目的はかかる実情において、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対するβ−ラクタム抗生物質の活性増強作用を有する物質を提供することであり、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)感染症やβ−ラクタム抗生物質耐性を含む多剤耐性菌を起因とする感染症の新しい治療薬として有用なことである。
本発明者らは、以前に土壌から分離した糸状菌FKI−2136株の培養液を精査したところ、ステンフォンB物質およびステンフォンC物質とは異なるイミペネム活性増強物質が産生されていることを見出した。次いで、該培養物から3種のイミペネム活性増強物質を分離、精製した。このような化学構造を有する物質は従来まったく知られていないことから、本物質をそれぞれステンフォンD物質、ステンフォンE物質およびステンフォンF物質と称することにした。また、ステンフォンE物質については、誘導体の調製を行った結果、このような化学構造を有する物質は従来まったく知られていないことから、本物質をそれぞれステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質およびステンフォンE3物質と称することにした。
本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、請求の範囲1に記載のように、下記式[I]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンD物質、下記式[II]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンE物質、下記式[III]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンE1物質、下記式[IV]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンE2物質、下記式[V]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンE3物質、下記式[VI]
Figure 0005036554
で表されるステンフォンF物質よりなる群から選択されるステンフォン類の化合物とするものである。
本発明はまた、アスペルギルス属に属し、請求の範囲1に記載のステンフォンD物質、ステンフォンE物質、ステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質、ステンフォンE3物質、ステンフォンF物質よりなる群から選択されるステンフォン類の化合物を生産する能力を有する微生物を培地に培養し、培養物中にステンフォン類の化合物を蓄積せしめ、該培養物からステンフォン類の化合物を採取する新規ステンフォン類の化合物の製造法とするものである。
本発明は、さらに請求の範囲2に記載のように、アスペルギルス属に属し、ステンフォン類の化合物を生産する能力を有する微生物が、アスペルギルス エスピーFKI−2136(Aspergillus sp.FKI−2136(NITE BP−83)とするものである。
前記の式[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]および[VI]で表される新規ステンフォン類の化合物を生産するために使用される菌株としては、一例として、本発明者等によって沖縄県石垣島の土壌より新たに分離されたアスペルギルス エスピーFKI−2136(Aspergillus sp.FKI−2136)株が挙げられる。本菌株の培養性状を示すと以下のとおりである。
形態的特徴
本菌株は、ツァペック・イーストエキス寒天培地、麦芽汁寒天培地、ショ糖20%入りツァペック・イーストエキス寒天培地などで良好に生育し、各寒天培地での分生子の着生は良好であった。
ツァペック・イーストエキス寒天培地に生育したコロニーを顕微鏡で観察すると、菌糸は無色で隔壁を有していた。分生子柄は基底菌糸より直生し、その長さは、175〜730μmで基部には逆T字型の足細胞を生じる。分生子柄の先端は、球形から亜球形に肥大し、直径15〜60μmの頂嚢を形成する。アスペルギラは、複列性で、メトレ(6〜12×3〜6μm)とアンプル型のフィアライド(5〜10×2〜3μm)からなる。アスペルギラは頂嚢のほぼ全体を覆う。フィアライドの先端からは分生子が形成され、培養時間の経過とともに連鎖状となる。分生子は、球形から亜球形、薄い黄土色、大きさ2〜4μmで表面は粗面であった。
培養性状
本菌株を各種寒天培地上で、25℃、7日間培養した場合の肉眼的観察結果を次表に示す。
Figure 0005036554
なお、本菌株はツァペック・イーストエキス寒天培地で、5℃および37℃で14日間培養したが、生育しなかった。
生理的性状
1)最適生育条件
本菌株の最適生育条件はpH4〜8、温度11.5〜29℃である。
2)生育の範囲
本菌株の生育範囲はpH3〜10、温度10〜30.5℃である。
3)好気性、嫌気性の区別 好気性
微生物の国際寄託
上記FKI−2136株の形態的特徴、培養性状および生理的性状に基づき、既知菌種との比較を試みた結果、本菌株はアスペルギルス(Aspergillus)属に属する一菌株と同定し、アスペルギルス・エスピーFKI−2136と命名した。本菌株は、アスペルギルス・エスピーFKI−2136(Aspergillus sp.FKI−2136)として、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約に基づき、〒292−0818日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2丁目5番8号(2−5−8 Kazusakamatari Kisarazu−shi,Chiba−ken 292−0818 Japan)に所在する独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(Incorporated Administrative Agency National Institute of Technology and Evaluation Patent Microorganisms Depositary(NPMD)に寄託してある。受託日は2005年3月3日、受託番号はNITE BP−83である。
本発明で使用されるFKI−2136物質生産菌としては、前述のアスペルギルス・エスピーFKI−2136菌株が好ましい例として挙げられるが、菌の一般的性状として菌学上の性状は極めて変異し易く、一定したものではなく、自然的にあるいは通常行われる紫外線照射、X線照射または変異誘導体剤、例えばN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン、2−アミノプリンなどを用いる人工変異株も含め、アスペルギルス・エスピー(Aspergillus sp.)に属し、前記の式[I]、[II]、[III]、[IV]、[V]および[VI]で表されるステンフォン類の化合物を生産する能力を有する菌株は本発明に含まれる。
本発明を実施するに当たっては、先ずFKI−2136物質生産菌を培地に培養することにより行われる。上記ステンフォン類の化合物の生産に適した栄養源としては、微生物が同化し得る炭素源、消化し得る窒素源、さらに必要に応じて無機塩、ビタミン等を含有させた栄養培地が使用される。上記の同化し得る炭素源としては、グルコース、フラクトース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、デキストリン、澱粉等の糖類、大豆油等の植物性油脂類が単独または組み合わせて用いられる。
消化し得る窒素源としては、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、大豆粉、綿実粉、コーン・スティープ・リカー、麦芽エキス、カゼイン、アミノ酸、尿素、アンモニウム塩類、硝酸塩類が単独または組み合わせて用いられる。その他必要に応じてリン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などの塩類、鉄塩、マンガン塩、銅塩、コバルト塩、亜鉛塩等の重金属塩類やビタミン類、その他本ステンフォン類化合物の生産に好適なものが適宜添加される。
培養するに当たり、発泡が激しいときには、必要に応じて液体パラフイン、動物油、植物油、シリコン等、界面活性剤等の消泡剤を添加してもよい。上記の培養は、上記栄養源を含有すれば、培地は液体でも固体でもよいが、通常は液体培地を用い、培養するのがよい。少量生産の場合にはフラスコを用いる培養が好適である。目的物質を大量に工業生産するには、他の発酵生産物と同様に、通気攪拌培養するのが好ましい。
培養を大きなタンクで行う場合は、生産工程において、菌の生育遅延を防止するため、はじめに比較的少量の培地に生産菌を接種培養した後、次に培養物を大きなタンクに移して、そこで生産培養するのが好ましい。この場合、前培養に使用する培地および生産培養に使用する培地の組成は、両者とも同一であってもよいし、必要があれば両者を変えてもよい。
培養を通気攪拌条件で行う場合は、例えばプロペラやその他機械による攪拌、ファメーターの回転または振とう、ポンプ処理、空気の吹き込み等、既知の方法が適宜使用される。通気用の空気は滅菌したものを使用する。
培養温度は、本FKI−2136物質生産菌が本ステンフォン類の化合物を生産する範囲内で適宜変更し得るが、通常は20〜30℃、好ましくは27℃前後で培養するのがよい。培養pHは通常5〜8、好ましくは7前後で培養するのがよい。培養時間は培養条件によっても異なるが、通常は4〜7日程度である。このようにして得られたステンフォン類の化合物は、培養菌体および培養濾液に存在する。培養物から目的とするステンフォン類の化合物を採取するには、全培養物をアセトンなどの水混和性有機溶媒で抽出し、抽出液を減圧下有機溶媒で留去後、続いて残渣を酢酸エチル等の水不混和性有機溶媒で抽出することによって行われる。
上記の抽出法に加え、脂溶性物質の採取に用いられる公知の方法、例えば吸着クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、遠心向流分配クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等を適宜組み合わせ、あるいは繰り返すことにより、本ステンフォン類の化合物を分離、精製することができる。
理化学的性状
本発明のステンフォン類化合物の理化学的性状について説明する。
ステンフォンD物質
(1)性状 :黄色粉末
(2)分子式:C3042
HRFAB−MS(m/z)[M+Na]計算値553.2777、実測値553.2788
(3)分子量:530
FAB−MS(m/z)で[M+H]531を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):203nm(17442)、265nm(8284)、396nm(678)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外部吸収スペクトルは、νmax3442、2973、1735、1643、1604cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+93.0°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:0.89(3H)、1.02(3H)、1.15(3H)、1.20(3H)、1.29(3H)、1.48(1H)、1.60(4H)、1.61(3H)、1.82(2H)、1.94(3H)、2.00(1H)、2.12(2H)、2.15(1H)、2.50(1H)、3.34(1H)、3.58(1H)、3.70(1H)、3.90(1H)、5.14(1H)、5.55(1H)、6.48(1H)ppm
δc:11.6、12.8、13.1、16.1、17.1、20.9、21.1、23.8、24.9、26.2、29.9、33.4、36.7、38.9、39.7、69.3、71.8、75.9、78.9、81.0、81.6、117.7、125.0、132.0、132.4、148.0、152.4、169.9、181.3、187.1ppm
以上のように、ステンフォンD物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンD物質は前記の式[I]で表される化学構造であることが決定された。
ステンフォンE物質
(1)性状 :白色粉末
(2)分子式:C3044
HRFAB−MS(m/z)[M+H]計算値549.2986、実測値549.2977
(3)分子量:548
FAB−MS(m/z)で[M+H]549を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):204nm(34447)、292nm(4370)、356nm(403)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外部吸収スペクトルは、νmax3434、2929、1718、1629cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+100.8°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:0.97(3H)、0.99(3H)、1.13(3H)、1.18(3H)、1.24(3H)、1.58(1H)、1.60(1H)、1.62(3H)、1.64(3H)、1.78(3H)、1.80(1H)、1.88−1.92(3H)、2.32(1H)、3.44(1H)、3.58(1H)、3.70(1H)、4.14(1H)、5.06(1H)、5.34(1H)、5.63(1H)、6.18(1H)ppm
δc:10.9、12.9、13.1、17.6、21.2、22.1、23.7、25.1、26.0、28.1、33.8、37.6、40.5、46.5、63.6、70.7、72.0、76.6、79.5、80.4、83.1、104.6、111.0、125.8、128.8、132.5、136.5、139.7、147.4、171.4ppm
以上のように、ステンフォンE物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンE物質は前記の式[II]で表される化学構造であることが決定された。
ステンフォンE1物質
(1)性状 :白色粉末
(2)分子式:C3146
HRFAB−MS(m/z)[M+H]計算値563.3142、実測値563.3153
(3)分子量:562
FAB−MS(m/z)で[M+H]561を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):202nm(34503)、291nm(3889)、360nm(422)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外部吸収スペクトルは、νmax3432、2931、1727、1633cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+97.0°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:1.00(3H)、1.08(3H)、1.15(3H)、1.21(3H)、1.25(3H)、1.50−1.60(2H)、1.64(3H)、1.67(3H)、1.80(3H)、1.81(1H)、1.88−2.06(3H)、2.35(1H)、3.43(1H)、3.60(1H)、3.74(1H)、3.82(3H)、4.12(1H)、5.06(1H)、5.21(1H)、5.45(1H)、5.67(1H)、6.27(1H)ppm
δc:11.3、13.3、13.4、17.6、21.4、22.3、23.9、25.4、26.6、28.4、34.0、37.8、40.8、46.9、55.7、63.5、71.0、72.0、77.3、79.7、80.9、82.5、101.2、112.2、125.6、128.6、132.9、137.9、140.1、150.3、170.4ppm
以上のように、ステンフォンE1物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンE1物質は前記の式[III]で表される化学構造であることが決定された。
ステンフォンE2物質
(1)性状 :白色粉末
(2)分子式:C3042
HRFAB−MS(m/z)[M+H]計算値531.2980、実測値531.2896
(3)分子量:530
FAB−MS(m/z)で[M+H]529を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):202nm(33533)、287nm(21722)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外部吸収スペクトルは、νmax3434、2975、1720、1637cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+200.5°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:1.04(3H)、1.13(3H)、1.18(3H)、1.22(3H)、1.42(3H)、1.64(3H)、1.67(3H)、1.70(2H)、1.81(3H)、1.82(1H)、1.96(1H)、2.01(1H)、2.12(1H)、3.45(1H)、3.64(1H)、3.86(1H)、4.28(1H)、5.41(1H)、5.66(1H)、6.22(1H)、6.60(1H)ppm
δc:11.0、13.2、17.6、20.5、21.3、23.8、24.0、26.3、26.6、27.9、34.6、37.1、44.3、69.3、71.9、74.5、77.9、78.9、82.8、105.9、108.8、113.7、125.7、130.0、132.5、136.6、138.3、139.5、144.2、170.9ppm
以上のように、ステンフォンE2物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンE2物質は前記の式[IV]で表される化学構造であることが決定された。
ステンフォンE3物質
(1)性状 :赤色粉末
(2)分子式:C3040
HRFAB−MS(m/z)[M+H]計算値529.2723、実測値529.2720
(3)分子量:528
FAB−MS(m/z)で[M+H]529を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):202nm(15014)、272nm(11478)、473nm(2748)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外部吸収スペクトルは、νmax3434、2927、1733、1648、1621cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+7.12°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:0.98(3H)、1.08(3H)、1.10(3H)、1.15(3H)、1.47(3H)、1.52(3H)、1.56(3H)、1.64−1.86(3H)、1.87(3H)、1.90−2.03(2H)、2.20(1H)、3.27(1H)、3.55(1H)、3.77(1H)、4.22(1H)、5.10(1H)、5.49(1H)、6.34(1H)、6.42(1H)ppm
δc:11.5、13.2、17.1、20.8、21.1、23.9、24.0、26.3、26.6、28.2、34.1、36.7、44.8、69.1、71.8、73.8、77.2、78.9、81.0、81.5、111.5、117.0、125.3、131.6、131.8、143.5、149.0、149.3、170.0、180.8、184.6ppm
以上のように、ステンフォンE3物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンE3物質は前記の式[V]で表される化学構造であることが決定された。
ステンフォンF物質
(1)性状 :赤色粉末
(2)分子式:C334810
HRFAB−MS(m/z)[M+Na]計算値627.3146、実測値627.3151
(3)分子量:604
FAB−MS(m/z)で[M+H]605を観測
(4)紫外部吸収スペクトル:メタノール溶液中で測定した紫外部吸収スペクトルは、λmax(MeOH,ε):201nm(11669)、244nm(6427)、288nm(3603)、361nm(387)の吸収を示す
(5)赤外部吸収スペクトル:臭化カリウム錠剤法で測定した赤外吸収スペクトルは、νmax3438、2967、1658、1629、1623cm−1等に特徴的な吸収極大を示す
(6)比旋光度:[α] 26+148.9°(c=0.1、メタノール)
(7)溶剤に対する溶解性:メタノールやクロロホルムに可溶、水に不溶
(8)プロトン及びカーボン核磁気共鳴スペクトル:重クロロホルム中で、バリアン社製300MHz核磁気共鳴スペクトロメータで測定した水素の化学シフト(ppm)及び炭素の化学シフト(ppm)は下記に示すとおりである。
δ:0.95(3H)、0.99(3H)、1.13(3H)、1.18(3H)、1.28(3H)、1.58−1.60(3H)、1.61(3H)、1.63(3H)、1.82(1H)、1.94−1.96(2H)、1.94(3H)、2.06(1H)、2.30(3H)、2.50(1H)、2.94(1H)、3.00(1H)、3.56(1H)、3.66(1H)、4.11(1H)、4.79(1H)、5.14(1H)、5.70(1H)、6.06(1H)ppm
δc:11.1、13.3、13.4、20.1、21.5、21.8、23.8、25.2、26.5、28.4、33.5、36.2、37.4、40.9、46.4、46.6、62.4、70.9、71.9、72.1、76.7、80.0、83.1、83.5、110.1、124.1、127.5、131.5、162.0、169.1、169.4、187.5、209.9ppm
以上のように、ステンフォンF物質の各種理化学的性状やスペクトルデータを詳細に検討した結果、ステンフォンF物質は前記の式[VI]で表される化学構造であることが決定された。
次に、本発明のステンフォン類化合物の生物学的性状について詳細に述べる。ペーパーディスク法によるイミペネム活性増強作用の評価方法
試験菌として、臨床分離されたメチシリン耐性Staphyloccocus aureus K24株を用いた。Staphyloccocus aureusは、Mueller−Hinton broth(2.1% w/v)(DIFCO)37℃、20時間培養後、同培地で0.5Mc FARAND(約10CFU/mL)相当に懸濁し、MHA培地(Mueller−Hinton broth 2.1%(w/v)、Agar 1.5%)および同組成の培地にイミペネム(日本国、萬有製薬社チエナム筋注用力価0.5)を試験菌の生育に影響を与えない濃度、すなわち最終濃度10μg/mLとなるように添加した培地に塗沫した。
塗沫は、米国臨床検査標準化委員会(National Committee for Laboratory Standard,NCCLS)法に従い、滅菌綿棒(日本国、川本産業社)を用いて行った。試験菌に対する各培地上での抗菌活性は、ペーパーディスク法(薄手、6mm:ADVANTEC社)にて、37℃で20時間後の阻止円径の直径を単位mmで表記した。その結果、10μgディスク条件下にて、ステンフォンD物質、ステンフォンE物質、ステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質、ステンフォンE3物質およびステンフォンF物質いずれも、それ自身では阻止円が測定されなかったのに対して、イミペネム存在下では、それぞれ、25mm、22mm、15mm、22mm、20mmおよび20mmの阻止円が測定され、イミペネム活性増強作用が確認された。本発明者等のよって以前報告したステンフォンB物質およびステンフォンC物質は同条件下にて、それ自身では阻止円が測定されなかったのに対して、イミペネム存在下では、それぞれ、20mmおよび22mmの阻止円が測定されたため、新たに単離した上記物質はほぼ同等以上のイミペネム活性増強作用を有していることが明らかとなった。
細胞毒性の評価方法
Jurkat細胞に対する細胞毒性の評価は、MTT法(Mosmaanら、J.Immunol.Methods、65巻、55−63頁、1983年)に従って行った。Jurkat細胞培養液をRPMI−1640培地(日本国、イワキ社)に4×10cells/mLで懸濁して、96穴マイクロプレート(Corning社)に0.05mLずつまく。その後、ステンフォンD物質、ステンフォンE物質、ステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質、ステンフォンE3物質またはステンフォンF物質(0.05mL、2%メタノール/RPMI−1640培地)を添加し、5%炭酸ガスインキュベーター内で37℃、48時間後、濃度5.5mg/mLとなるようにPBSで溶解したMTT試薬(SIGMA社)を0.01mL加え、37℃、4時間反応させた。反応後、0.09mLの細胞溶解液(40%,N−ジチルホルムアミド(日本国、関東化学社)、20%sodium dodecyl sulfate(日本国、和光純薬社)、2%酢酸(日本国、関東化学社)、0.03%塩酸(日本国、関東化学社)となるように精製水に溶液)を加え、室温で2時間振とうした後、550nmの吸光度をELx 808(BIO−TEK Instruments社)を用いて測定した。その結果、Jurkat細胞に対するIC50値は、次表に示すとおりであり、本発明者等が以前報告したステンフォンC物質(Ratio:1.0)と比較して約4倍から60倍の毒性の低下を認めた。
ステンフォン類化合物の細胞毒性試験結果
Figure 0005036554
Figure 0005036554
次に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれのみに限定されるものでない。
寒天斜面培地(グリセロール0.1%(日本国、関東化学社)、KHPO 0.08%(日本国、関東化学社)、KHPO 0.0.02%(日本国、関東化学社)、MgSO・7HO 0.02%(日本国、和光純薬社)、KCl 0.02%(日本国、関東化学社)、NaNO 0.2%(日本国、和光純薬社)、酵母エキス0.02%(日本国、オリエンタル酵母社)、寒天1.5%(日本国、清水食品社)、pH6.0に調製)で培養したFKI−2136株を、種培地(グルコース2%(和光純薬社)、ポリペトン0.5%(和光純薬社)、MgSO・7HO 0.05%(和光純薬社)、酵母エキス0.2%(日本国、オリエンタル酵母社)、KHPO 0.1%(関東化学社)、寒天0.1%(清水食品社)、pH6.0に調製)10mLを分注した大試験管に一白金耳ずつ接種し、27℃で2日間ロータリーシェイカー(300rpm)で培養した後、生産培地(グルコース1.0%(和光純薬社)、可溶性スターチ2.0%(関東化学社)、大豆油2.0%(和光純薬社)、ファーマメディア1.0%(日本国、イワキ社)、肉エキス0.5%(日本国 極東製薬社)、MgSO・7HO 0.1%(和光純薬社)、CaCO 0.3%(関東化学社)、トレース塩溶液1.0%(FeSO・7HO 0.1%(関東化学社)、MnCl・4HO 0.1%(関東化学社)、ZnSO・7HO 0.1%(関東化学社)、CuSO・5HO 0.1%(関東化学社)、CoCl・6HO 0.1%(和光純薬社)、寒天0.1%(清水食品社)、pH6.0に調製)100mLを分注した500mL容三角フラスコ(50本)に植菌し、27℃、210rpmで7日間振とう培養した。うち三角フラスコ1本は、さらに27℃、210rpmで8日間振とう培養した。
三角フラスコ(49本)について培養終了後、培養液(4.9L)を遠心分離し、上清と菌体を得た。菌体にアセトン(2.5L)を加え、30分攪拌後菌体を濾別して菌体抽出液を得た。菌体抽出液を減圧下でアセトンを留去して得られた水残査と前述の上清を混合し、酢酸エチル(5L)で活性成分を抽出し、酢酸エチル層を濃縮乾固し活性粗物質(6.4g)を得た。この粗物質をシリカゲルカラム(シリカゲル60、メルク社、60g)にて粗精製を行った。クロロホルム−メタノール(100:0(100mL)、100:1(200mL)、50:1(300mL)、10:1(300mL)、5:1(300mL)、1:1(300mL))の各混合溶媒を展開溶媒とするクロマトグラフィーによる分画を行った。
まず、活性画分(50:1)を濃縮乾固することで、褐色油状物質704mgを得た。再度、この粗物質をシリカゲルカラム(シリカゲル60、メルク社、30g)にて精製を行った。クロロホルム−メタノール(100:0(50mL×2)、100:1(30mL×5)、50:1(25mL×10)、10:1(30mL×5)、5:1(30mL×5))の各混合溶媒を展開溶媒とするクロマトグラフィーによる分画を行った。活性画分(10:1フラクション番号3−4)を濃縮乾固することで得られた粗物質30mgのメタノール可溶部17mgを分取HPLC(カラム:PEGASIL ODS、20φ x 250mm、移動層:45%アセトニトリル水溶液、流速:6ml/min、検出:UV210nm)で精製し、保持時間64minのピークを分取して分取液を減圧下濃縮しステンフォンD物質を収量1.2mgで単離した。
また、2回目のシリカゲルカラム後の活性画分(50:1フラクション番号7−10)を濃縮乾固することで、白色粉末のステンフォンE物質を収量318mgで得た。ステンフォンE物質のメチル化体を合成するために、50mgのステンフォンE物質を170μLのTMS−ジアゾメタン(日本国、ナカライテスク社)、10%ヘキサン溶液)とメタノール340μL溶液中で40℃、24時間反応させた後、分取HPLC(カラム:PEGASIL ODS、20φ×250mm、移動層:70%アセトニトリル水溶液、流速:6mL/min、検出:UV210nm)で精製し、保持時間22minのピークを分取して分取液を減圧下濃縮しステンフォンE1物質を収量11.6mgで単離した。また、ステンフォン脱水体を調製するために、50mgのステンフォンE物質を水溶液中で60℃にて加温した後、濃縮乾固物を少量のメタノールに溶解し、分取HPLC(カラム:PEGASIL ODS、20φ×250mm)により精製を行った。70%アセトニトリル水溶液のアイソクラティックを移動層とし、6mL/minの流速において、UV210nmの吸収をモニターした。保持時間14minおよび21minのピークを分取して分取液を減圧下濃縮しステンフォンE2物質およびステンフォンE3物質をそれぞれ収量12.0mgと2.3mgで単離した。
三角フラスコ(1本)については培養終了後、培養液(0.1L)を遠心分離し、上清と菌体を得た。菌体にアセトン(2.5L)を加え、30分攪拌後菌体を濾別して菌体抽出液を得た。菌体抽出液を減圧下でアセトンを留去して得られた水残査と前述の上清を混合し、酢酸エチル(0.5L)で活性成分を抽出し、酢酸エチル層を濃縮乾固し活性粗物質(0.5g)を得た。この粗物質をシリカゲルカラム(シリカゲル60、メルク社、2.3g)にて粗精製を行った。クロロホルム−メタノール(100:0(10mL×4)、100:1(10mL×2)、50:1(10mL×3)、10:1(10mL×3)、5:1(10mL)、1:1(10mL))の各混合溶媒を展開溶媒とするクロマトグラフィーによる分画を行った。活性画分(50:1フラクション番号2−3)を濃縮乾固することで得られた粗物質19.2mgを分取HPLC(カラム:PEGASIL ODS、20φ×250mm、移動層:50%アセトニトリル水溶液、流速:6mL/min、検出:UV210nm)で精製し、保持時間18minのピークを分取して分取液を減圧下濃縮しステンフォンF物質を収量10.3mgで単離した。
本発明の新規ステンフォン類の化合物を生産する能力を有するアスペルギルス属に属するFKI−2136株を代表とする微生物を培地に培養して、その培養液中から採取したステンフォンD物質、ステンフォンE物質、ステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質、ステンフォンE3物質またはステンフォンF物質のそれぞれの化合物は、以前報告したステンフォンC物質と同等以上のイミペネム活性増強作用を有するとともに、細胞毒性の低下が認められることから、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)感染症の併用薬のリードとして有用であると期待される。

Claims (3)

  1. 下記式[I]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンD物質、下記式[II]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンE物質、下記式[III]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンE1物質、下記式[IV]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンE2物質、下記式[V]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンE3物質、下記式[VI]
    Figure 0005036554
    で表されるステンフォンF物質よりなる群から選択されるステンフォン類の化合物。
  2. アスペルギルス属に属し、請求の範囲1に記載のステンフォンD物質、ステンフォンE物質、ステンフォンE1物質、ステンフォンE2物質、ステンフォンE3物質、またはステンフォンF物質よりなる群から選択されるステンフォン類の化合物を生産する能力を有する微生物を培地に培養し、培養物中にステンフォン類の化合物を蓄積せしめ、該培養物からステンフォン類の化合物を採取する新規ステンフォン類の化合物の製造法。
  3. アスペルギルス属に属し、ステンフォン類の化合物を生産する能力を有する微生物が、アスペルギルス エスピーFKI−2136(Aspergillus sp.FKI−2136)(NITE BP−83)である請求項2記載の製造法。
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