【発明の詳細な説明】
本発明は、新抗生物質オキシラペンチン
(Oxirapentyn)およびその製造法に関するもの
である。
本発明者らは、土壌分離糸状菌SANK13682株
が新規抗生物質を生産することを見出し、この物
質につき検討した結果、次の構造式を有すること
が判明した。
以下、本物質をオキシラペンチンと称する。
オキシラペンチンはグラム陽性細菌に対して抗
菌力を有する。従つてオキシラペンチンはこれら
細菌に起因するヒト、動物の疾病の予防あるいは
治療に用いられる。
オキシラペンチンを生産するSANK13682株の
菌学的性状は次の通りである。
ポテトデキストロース寒天培地上での生育はお
そく25℃,2週間でコロニーの径は2〜3cmに達
する。コロニー表面は白色ないし淡黄白色で綿毛
状ないしビロード状であるが、1週間ないし10日
間以上になると分生子柄束を形成する。分生子柄
束はほぼ白色で長くのび0.5〜30mmに達する。幅
は100〜1000μmである。分生子柄は気生菌糸から
直接、あるいは短い枝から生ずる。基部はフラス
コ状ないしこん棒状にふくらみ、その大きさは4
〜8×2〜3μmであり、その先端に分生子を多数
形成する。分生子はシンポジオ型で亜球形ないし
は惰円形を示し、ときに基部はとがる。そして、
ほとんど無色、平滑である。その大きさは3.5〜
4.5×2.5〜4.0μmである。分生子は各分生子柄ご
とに集塊となることが多い。37℃では生育しな
い。
以上の形態的特性を既知菌株のそれらと比較検
討した結果、本菌をBeauveria felina(Er.)
Carmichaelと同定した。本種は古くは
Beauveria cretacea, Isaria cretaceaある
いはIsaria felinaなどの学名のもとに分類され
ていたこともある。本菌の同定は次の文献により
行なつた。
J.W.Carmichael,W.B.Kendrick,I.L.
Conners,L.Sigler著「Genera of
Hyphomycetes」University of Alberta Press,
Edmonton,1980年発行:T.Matsushima著
「Microfungi of the Solomon Islands and
Papua―New Guinea」著者発行,神戸市,1971
年発行;G.S.DeHoog著「Studies in
Mycology」第1巻,Centraalbureau voor
Schimmelcultures,Baarn,1972年発行.
オキシラペンチン生産菌SANK13682株は、工
業技術院微生物工業技術研究所に「微工研菌寄第
6834号」として寄託されている。以上、オキシラ
ペンチンの生産菌について説明したが、これら菌
類の緒性質は一定したものではなく、自然的、人
工的に容易に変化することは周知の通りであり、
本発明で使用しうる菌株はビユーベリア属に属す
るオキシラペンチンを生産するすべての菌株を包
含するものである。
本発明における培養は一般微生物における培養
方法に準じて行われ、液体培地での振盪培養ある
いは通気撹拌培養によるのが好ましい。培地成分
としては、たとえば炭素源として、ブドウ糖,マ
ルトース,シユークロース,糖蜜,グリセリン,
デキストリン,澱粉,大豆油,綿実油,ポテトな
どが、窒素源として大豆粉,落下生粉,綿実粉,
フアーマミン,魚粉,コーン・ステーブ・リカ
ー,ペプトン,肉エキス,イースト,イースト・
エキス,カザミノ酸,硝酸ソーダ,硝酸アンモニ
ウム,硫酸アンモニウムなどが、また無機塩とし
て食塩,燐酸塩,炭酸カルシウム,硫酸マグネシ
ウム,微量金属塩などが必要に応じて適宜添加さ
れる。液体培養に際しては、シリコン油,植物
油,界面活性剤等が消泡剤として適宜使用され
る。培地のPHは弱酸性ないし中性付近、培養温度
は20℃から30℃,特に26℃前後が好ましい。培養
の経過に伴つて培養液中に生産されるオキシラペ
ンチンの力価の経時的変化は、被験菌として、ス
タフイロコツカス・アウレウス
(Staphylococcus aureus)FDA209P JC―1を
用い一夜培養した液を普通寒天培地(「栄研」,栄
研化学(株)製)に加えて調製した平板で、ペーパ
ー・デイスク(東洋科学産業(株)製,直径8mm
thick)検定法により測定される。通常60〜80時
間の培養でオキシラペンチンの生産量は最高値に
達する。培養液中、主として液体部分に存在する
オキシラペンチンは、培養終了後、菌体その他の
固型部分をけいそう土等を過助剤とする過操
作、あるいは遠心分離によつて除去し、その液
あるいは上清中から抽出,精製することによつて
得られる。オキシラペンチンはその物理化学的性
状を利用することにより、たとえば吸着剤を用い
て採取することができる。吸着剤としては、たと
えば、活性炭,あるいは吸着用樹脂であるアンバ
ーライトXAD―2,XAD―4,XAD―7等
(ローム.アンド.ハース社製)やダイヤイオン
HP10,HP20,HP20AG,HP50等(三菱化成工
業(株)製)が使用され、オキシラペンチンを含む液
を上記の如き吸着剤の層を通過させてオキシラペ
ンチンを含む液に含まれる不純物を吸着させて取
りのぞくか、またはオキシラペンチンを吸着させ
た後、メタノール水,n―ブタノール水,アセト
ン水などを用いて溶出させることによつて得られ
る。
あるいは中性脂溶性物質を培養液から採取する
方法、たとえば、水と混和しない有材溶媒たとえ
ば、ジクロルメタン,クロロホルム,酢酸エチ
ル,n―ブタノール,などの単独またはそれらの
組も合せにより培養液または水溶液から抽出する
ことによつても得られる。このようにして得られ
たオキシラペンチンを精製するためには、アビセ
ル(旭化成工業(株)製)などのセルロースあるいは
セフアデツクスLH―20(フアルマシア社製)な
どを用いた分配カラムクロマトグライー;シリカ
ゲル,アルミナ,フロリジルのような担体を用い
た吸着カラムクロマトグライー;あるいはオキシ
ラペンチンと混在する不純物との溶媒に対する分
配率の差を利用した抽出法などが有用な方法であ
る。以上の精製手段を単独あるいは適宜組み合
せ、反復して用いることによりオキシラペンチン
を精製することができる。オキシラペンチンは、
また一般の脂溶性抗生物質と同じく培養条件によ
つては培養液中の菌体部分に存在する。この場合
は、アルコール類,アセトン等の親水性有機溶媒
によつて抽出し、抽出液より溶媒を除去し、次い
で水溶液とした後、培養液からと同様の方法で
抽出精製することができる。
このようにして得られたオキシラペンチンは次
の特性を有する。
1 物質の色と形状:無色菱面体状結晶
2 融点:114〜115℃
3 元素分析値(%):C,65.42,H,6.05
4 分子式:C18H20O6
5 分子量:332
6 比旋光度:〔α〕20 D=−111.7゜(C1,クロロホル
ム)
7 紫外線吸収スペクトル:λメタノ哀 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a new antibiotic, oxirapentyn, and a method for producing the same. The present inventors discovered that a soil-isolated filamentous fungus strain SANK13682 produces a novel antibiotic, and as a result of studying this substance, it was found that it has the following structural formula. Hereinafter, this substance will be referred to as oxilapentin. Oxyrapentin has antibacterial activity against Gram-positive bacteria. Therefore, oxylapentin can be used to prevent or treat diseases in humans and animals caused by these bacteria. The mycological properties of the SANK13682 strain that produces oxilapentin are as follows. Growth on potato dextrose agar medium is slow, with colonies reaching 2-3 cm in diameter in two weeks at 25°C. The surface of the colony is white or pale yellow-white and fluffy or velvety, but after a week or more than 10 days, it forms conidiophore bundles. Conidiophore bundles are almost white and long, reaching 0.5-30 mm. The width is 100-1000 μm. Conidiophores arise directly from aerial hyphae or from short branches. The base swells into a flask or club shape, and its size is 4.
It is ~8 x 2-3 μm, and many conidia are formed at its tip. The conidia are symposiomorphic, subglobose or cylindrical, and sometimes have a pointed base. and,
It is almost colorless and smooth. Its size is 3.5 ~
It is 4.5 x 2.5 ~ 4.0 μm. Conidia often form clusters on each conidiophore. It does not grow at 37℃. As a result of comparing the above morphological characteristics with those of known strains, we identified this bacterium as Beauveria felina (Er.).
Identified as Carmichael. This species was originally
It was sometimes classified under scientific names such as Beauveria cretacea, Isaria cretacea , or Isaria felina . This bacterium was identified based on the following literature. JW Carmichael, WBKendrick, IL
Conners, L. Sigler, “Genera of
“Hyphomycetes” University of Alberta Press,
Edmonton, 1980: T. Matsushima, “Microfungi of the Solomon Islands and
Papua―New Guinea,” published by the author, Kobe City, 1971.
Published in; “Studies in” by GS DeHoog
Mycology, Volume 1, Centraalbureau voor
Published by Schimmelcultures, Baarn, 1972. The oxilapentin-producing bacterium SANK13682 strain was submitted to the National Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology as part of the Microbiological Research Institute.
It has been deposited as "No. 6834". The bacteria that produce oxilapentin have been explained above, but it is well known that the biological properties of these fungi are not constant and can easily change naturally or artificially.
Bacterial strains that can be used in the present invention include all strains that produce oxilapentin and belong to the genus Bieuveria. Cultivation in the present invention is carried out in accordance with the culture method for general microorganisms, and is preferably carried out by shaking culture in a liquid medium or aerated agitation culture. Medium components include, for example, glucose, maltose, sucrose, molasses, glycerin,
Dextrin, starch, soybean oil, cottonseed oil, potato, etc. are used as nitrogen sources for soybean flour, fallen raw flour, cottonseed flour,
Farmamine, fishmeal, corn stave liquor, peptone, meat extract, yeast, yeast
Extracts, casamino acids, sodium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, etc., and inorganic salts such as common salt, phosphates, calcium carbonate, magnesium sulfate, trace metal salts, etc. are added as appropriate. In liquid culture, silicone oil, vegetable oil, surfactant, etc. are appropriately used as antifoaming agents. The pH of the medium is weakly acidic to near neutral, and the culture temperature is preferably 20°C to 30°C, particularly around 26°C. Changes over time in the titer of oxilapentin produced in the culture solution over the course of culture were determined by using Staphylococcus aureus (FDA209P JC-1) as the test bacterium and incubating the overnight culture with regular agar. A paper disk (manufactured by Toyo Kagaku Sangyo Co., Ltd., 8 mm in diameter) was prepared using a flat plate prepared by adding a medium ("Eiken", manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.)
thick) assay method. Oxylapentin production usually reaches its maximum value after 60 to 80 hours of culture. Oxyrapentin, which is mainly present in the liquid part of the culture solution, is removed by removing the bacterial cells and other solid parts by over-operation using diatomaceous earth as an auxiliary agent or by centrifugation after the completion of the culture. Obtained by extraction and purification from the supernatant. Oxyrapentin can be collected by utilizing its physicochemical properties, for example, using an adsorbent. Examples of adsorbents include activated carbon, adsorption resins such as Amberlite XAD-2, XAD-4, and XAD-7 (manufactured by Rohm & Haas), and Diamond Ion.
HP10, HP20, HP20AG, HP50, etc. (manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) are used, and the liquid containing oxilapentine is passed through a layer of adsorbent such as the one above, and the impurities contained in the liquid containing oxilapentine are adsorbed and removed. It can be obtained by adsorbing or adsorbing oxilapentin and then eluting it with methanol water, n-butanol water, acetone water, etc. Alternatively, a method for collecting a neutral fat-soluble substance from a culture solution, for example, using a water-immiscible material solvent such as dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, etc. alone or in combination, in a culture solution or aqueous solution. It can also be obtained by extracting from In order to purify the oxilapentin obtained in this way, partition column chromatography using cellulose such as Avicel (manufactured by Asahi Kasei Industries, Ltd.) or Sephadex LH-20 (manufactured by Pharmacia); silica gel, alumina, Useful methods include adsorption column chromatography using a carrier such as Florisil; or an extraction method that utilizes the difference in the distribution ratio of oxilapentine and mixed impurities to the solvent. Oxyrapentin can be purified by repeatedly using the above purification means alone or in appropriate combinations. Oxylapentin is
Also, like general lipid-soluble antibiotics, it may exist in the bacterial body portion of the culture solution depending on the culture conditions. In this case, it is possible to extract with a hydrophilic organic solvent such as alcohol or acetone, remove the solvent from the extract, make an aqueous solution, and then extract and purify it in the same manner as from the culture solution. Oxyrapentin thus obtained has the following properties. 1 Color and shape of substance: Colorless rhombohedral crystal 2 Melting point: 114-115℃ 3 Elemental analysis value (%): C, 65.42, H, 6.05 4 Molecular formula: C 18 H 20 O 6 5 Molecular weight: 332 6 Specific rotation degree: [α] 20 D = -111.7° (C 1 , chloroform) 7 Ultraviolet absorption spectrum: λ methane