ES2299635T3 - Antibioticos factores a, b, b1 de ge81112, composiciones y sales farmaceuticamente aceptables y su uso. - Google Patents

Antibioticos factores a, b, b1 de ge81112, composiciones y sales farmaceuticamente aceptables y su uso. Download PDF

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Abstract

Antibiótico de Factor A de GE 81112, que se obtiene cultivando la cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 en condiciones aerobias en un medio nutriente acuoso que contiene fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas, y que tiene las siguientes características: A) Espectro de masas registrado a partir de una disolución de 0,01 mg/mL en acetonitrilo:agua 50:50 que proporciona un ion monoprotonado a 644 m/z en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca en las siguientes condiciones de electropulverización: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 µL/min; B) Espectro de infrarrojo (Figura 2) registrado como mull de nujol con un espectrofotómetro de Transformada de Fourier IFS-48 que muestra las siguientes bandas principales (cm ¿1 ): 3356; 2956; 2855; 2256; 2128; 1663; 1596; 1455; 1378; 1345; 1123; 1050; 1026; 1002; 825; 764; C) Espectro de RMN de 1 H (Figura 3) registrado a 600 MHz a 25ºC en DMSO-d 6 y ácido trifluoroacético (gotas) que muestras las siguientes señales de 1 H: (Ver tabla) D) Espectro de RMN de 13 C (Figura 4) registrado a 150 MHz, a 25ºC en DMSO-d6 y ácido trifluoroacético (gotas) que muestra las siguientes señales de 13 C: (Ver tabla) E) Tiempo de retención de 14,1 minutos, determinado usando un HPLC analítico Shimadzu LC10-AS, equipado con una columna ¿Altima¿ RP18, 5 µm, 250 x 4,6 mm d.i.; elución isocrática llevada a cabo con un caudal de 1 mL/min, con tampón de formato amónico 40 mM, llevado a pH 4,5 mediante adición de ácido fórmico; detección de UV a 230 nm; F) Posee funciones ácidas y básicas; G) Inhibe el crecimiento de Moraxella catarrhalis; inhibe el crecimiento de Escherichia coli y de Bacillus subtilis cuando dichas bacterias se cultivan en medio mínimo; muestra actividad marginal contra Streptococcus pneumoniae; no inhibe el crecimiento de Candida albicans; y sus sales con ácidos y bases.

Description

Amtibióticos factores A, B, B1 de GE 81112, composiciones y sales farmacéuticamente aceptables y su uso.
La presente invención se refiere a una sustancia antibiótica de origen microbiano, denominada arbitrariamente factor A de GE 81112, factor B de GE 81112 y factor B1 de GE 81112, una mezcla de dichos factores en cualquier proporción, las sales y composiciones farmacéuticamente aceptables de los mismos, y su uso como agente antibacteriano.
Otro objetivo de la presente invención es un proceso para preparar factor A de GE 81112, factor B de GE 81112 y factor B1 de GE 81112, una mezcla de dichos factores en cualquier proporción, denominados en la presente memoria compuestos de GE 81112 o antibióticos de GE 81112.
Cepa y fermentación
El género Streptomyces es un género productor de antibióticos bien conocido (WATVE M.G. y col.: "How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces?" ARCHIVES OF MICROBIOLOGY 25/09/2001 176: 386-390).
Se aisló Streptomyces sp. DSMZ 14386 designado originalmente con el código interno GE 81112 a partir de una muestra de suelo y se depositó el 16/07/2001, con el DSMZ, (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Alemania), bajo las condiciones del Tratado de Budapest. A la cepa se le asignó el número de acceso DSMZ 14386.
La producción de compuestos de GE 81112 se logra cultivando una cepa de Streptomyces que sea capaz de producirlos, es decir Streptomyces sp. DSMZ 14386 o una variante o un mutante de la misma que mantenga la capacidad genética de producir dichos compuestos de GE 81112; aislando el antibiótico resultante del caldo de cultivo; purificando el antibiótico aislado; y separando los tres factores del antibiótico, A, B y B1, o su mezcla, mediante medios cromatográficos. En cualquier caso, se prefiere producir compuestos de GE 81112 en condiciones aeróbicas en un medio nutriente acuoso que contenga fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas, purificando los compuestos resultantes por medio de técnicas cromatográficas. Se pueden usar muchos de los medios de nutrientes empleados habitualmente en el campo de la fermentación, sin embargo se prefieren determinados medios.
Las fuentes de carbono preferidas son glucosa, xilosa, almidón, fructosa, glicerol, y similares. Las fuentes de nitrógeno preferidas son harina de semilla de soja, peptona, extracto de harina, extracto de levadura, triptona, aminoácidos, caseína hidrolizada, y similares. Entre las sales inorgánicas que pueden incorporarse al medio de cultivo se encuentran las sales solubles habituales capaces de producir iones de sodio, potasio, hierro, zinc, cobalto, magnesio, calcio, amonio, cloruro, carbonato, sulfato, fosfato, nitrato, y similares.
Preferiblemente, la cepa que produce los compuestos de GE 81112 se cultiva previamente en un tubo de fermentación o en un matraz agitado, a continuación el cultivo se usa para inocular fermentadores de jarra para la producción de cantidades sustanciales de sustancias. El medio usado para el pre-cultivo puede ser el mismo que el empleado para las fermentaciones mayores, aunque también puede emplearse otro medio. La cepa que produce los compuestos de GE 81112 puede cultivarse a una temperatura entre 20ºC y 40ºC, preferiblemente entre 22ºC y 37ºC. No se observa crecimiento a una temperatura superior a 44ºC.
Durante la fermentación, se pueden monitorizar los factores de GE 81112 mediante bioensayo con microorganismos susceptibles y/o mediante análisis de HPLC. La producción máxima de compuestos de GE 81112 se produce generalmente después de aproximadamente 20 horas y antes de las 80 horas de fermentación.
Los compuestos de GE 81112 se producen cultivando Streptomyces sp. DSMZ 14386 o una variante o un mutante del mismo que produzca compuestos de GE 81112, y se encuentran en los caldos de cultivo.
Características morfológicas de Streptomyces sp. DSMZ 14386
La Streptomyces sp. DSMZ 14386 crece bien en muchos medios sólidos estándares. Se realizó un examen microscópico y se midieron las dimensiones celulares usando el cultivo generado en medio de ácido húmico con una fuerza de un décimo (H. Nonomura, 1984 - Design of a new medium for isolation of soil actinomycetes. The Actinomycetes 18, 206-209).
En cultivo líquido (medio V6, véase el Ejemplo 1 para la composición) no se observó fragmentación del micelio después de 2 días de cultivo a 28ºC.
El examen microscópico sobre agar HV/2 tras 15 días de incubación a 28ºC reveló un micelio vegetativo no extensivamente ramificado y no fragmentado. El micelio aéreo tampoco estaba extensivamente ramificado. Las hifas aéreas que generan cadenas de más de 10 esporas (la mayoría > 20); se encontraban dispuestas en espirales sencillas, no muy compactas, de 3 a 5 giros. Las formas de las esporas oscilaban entre globosas (diámetro medio de aproximadamente 0,9 \mum) y ovoides o cilíndricas (de 0,8 a 0,9 por 1,1 a 1,3 \mum).
Características de cultivo de Streptomyces sp. DSMZ 14386
La Streptomyces sp. DSMZ 14386 se cultivó durante dos días en medio líquido V6 (véase el Ejemplo 1 para la composición del medio). Se recolecto el micelio mediante centrifugación y se lavó tres veces con disolución salina esterilizada, y a continuación se diluyó para proporcionar un inóculo adecuado. Se separaron alícuotas de la suspensión de un modo cruzado en varios medios recomendados por Shirling y Gottlieb (E.B. Shirling y D. Gottlieb, 1966 - Method for Characterization of Streptomyces species - Int. J. Syst. Bacterid., 16, 313-340) y varios medios recomendados por Waksman (Waksman S. A., 1961 - The Actinomycetes - The Williams and Wilkins Co., Baltimore. Vol. 2, pág. 328-334).
Se determinó la capacidad para usar una serie de carbohidratos como fuente de carbono y de energía en medio ISP8 (Shirling y Gottlieb, ver anterior) que contenía la fuente de carbono en una concentración final del 1% (p/v). Se determinó la tolerancia a NaCl así como la capacidad para crecer a diferentes temperaturas en medio ISP2. Todos los medios fueron incubados a 28ºC durante 21 días; las descripciones están referidas a 14 días a menos que se especifique lo contrario. Se determinó el color a la luz natural del día, usando el Colour Atlas de Maerz y Paul (A. Maerz y M. R. Paul, 1950 - A Dictionary of Colour, 2ª edición, McGraw-Hill Book Co. Inc., Nueva York). La capacidad para reducir nitratos a nitritos se evaluó en Caldo de Nitrato (medio ISP8) después de una incubación de una noche a 28ºC en condiciones aerobias usando Tiras de Ensayo Bacto-Nitrite (Difco), siguiendo el protocolo sugerido por el fabricante.
El crecimiento, la apariencia de la colonia, el color del sustrato y el color del micelio aéreo, y la producción de pigmento, correspondientes a la cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 se registran en la Tabla I. El crecimiento estuvo presente en todos los medios usados excepto en agar G1, que es el único que tiene una fuente de nitrógeno inorgánica. No se produjo ninguna pigmentación característica en ningún medio usado. Las características fisiológicas de la cepa se presentan en la Tabla II. La Streptomyces sp. DSMZ 14 386 mostró la capacidad de crecer hasta con un 7% (p/v) de NaCl; con una concentración de NaCl del 1% (p/v) y superior la cepa no diferenció micelio aéreo. Después de 7 días de crecimiento se detectó débilmente una licuefacción de gelatina y una peptonización láctea. La capacidad para utilizar diversos carbohidratos para el crecimiento se muestra en la Tabla III. En el medio basal sin la adición de fuente de carbono alguna, se observó un escaso crecimiento de micelio vegetativo y aéreo. Se produjo micelio aéreo blanco en todas las fuentes de carbono usadas excepto en el caso de la Glucosa.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA I Características de cultivo de Streptomyces sp. DSMZ 14386
1
TABLA II Características fisiológicas de Streptomyces sp. DSMZ 14386
2
TABLA III Utilización de fuentes de carbono por Streptomyces sp. DSMZ 14386
3
Características quimiotaxonómicas de Streptomyces sp. DSMZ 14386
Se cultivó Streptomyces sp. DSMZ 14386 en medio de Sauton durante cuatro semanas y a continuación se recolectó el micelio, se lavó tres veces con agua destilada esterilizada y posteriormente fue secado por congelación. La forma estereoisomérica del ácido diaminopimélico (DAP) se determinó de acuerdo con el método de Staneck y Roberts, (J.L. Staneck y G.D. Roberts, Simplified approach to identification of aerobic actinomycetes by thin-layer chromatography, Appl. Microbiol. 28, 226-231, 1974).
Para la extracción de ácidos grasos, se extrajo la biomasa húmeda usando modificaciones menores (L.D.
Kuykendall, M. A. Roy, J. J. O'Neill y T. E. Devine, Fatty acid, antibiotic resistance, and deoxyribonucleic acid homology groups of Bradyrhizobium japonicium, Int. J. System. Bact. 38, 351-361, 1988) del método de Miller (L. T. Miller, A single derivatization method for bacterial fatty acid methyl esters including hydroxy acids, J. Clin. Microbiol. 16, 584-586, 1982). Los análisis se llevaron a cabo como describe R. M. Kroppenstedt (R. M. Kroppenstedt, E. Stackebrandt y M. Goodfellow, Taxonomic revision of the actinomycete genera Actinomadura and Microtetraspora, System. Appl. Microbiol. 13, 148-160, 1990) y los datos se examinaron usando el Sistema de Identificación Microbiano (L. T. Miller, ver anterior).
La cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 contiene ácido LL-diaminopimélico en el peptidoglicano. No hay ácidos micólicos presentes. Hay ácidos grasos de tipo iso- y anteiso-ramificado, aunque no se pueden detectar ácidos grasos hidroxi o ácidos grasos ramificados en el metilo 10, es decir ácido graso de tipo 2c de tipo Streptomyces.
Identidad de cepa de Streptomyces Sp DSMZ 14386
La cepa que produce compuestos de GE 81112 se asigna al género Streptomyces debido a las siguientes características morfológicas y químicas:
-
la formación de un micelio vegetativo no fragmentado ramificado. Hifas aéreas que generan cadenas de más de 10 artrosporas (la mayoría > 20);
-
la presencia de ácido LL-diaminopimélico en la pared celular, y el perfil de ácidos grasos de tipo 2c de acuerdo con Kroppenstedt (R. M. Kroppenstedt, Fatty acid and menaquinone analysis of actinomycetes and related organisms, pág.173-199, en: Chemical Methods in bacterial Systematics, M. Goodfellow y D.E. Minnikin, editores; Londres, Accademic Press, 1985).
Como con otros microorganismos, las características de la cepa que produce los compuestos de GE 81112 están sujetas a variación. Por ejemplo, se pueden obtener variantes artificiales y mutantes de la cepa mediante tratamiento con diversos mutágenos conocidos, tales como rayos U.V. y productos químicos tales como ácido nitroso, N-metil-N'-nitro-N-nitrosoguanidina, y muchos otros. Todas las variantes naturales y artificiales y los mutantes de la cepa de Streptomyces sp. DSMZ 14386 que mantengan la capacidad genética de producir compuestos de GE 81112 son consideradas equivalentes a la misma para el propósito de esta invención, y por tanto se encuentran dentro del alcance de la invención.
El antibiótico puede recuperarse de la fracción de sobrenadante del caldo fermentado.
Extracción y purificación de compuestos de GE 81112
La recuperación de compuestos de GE 81112 de los caldos de fermentación del microorganismo productor se lleva a cabo de acuerdo con técnicas conocidas tales como extracción con disolventes, en presencia de adyuvantes, precipitación por adición de no solventes, sales, o mediante cambio del pH de la disolución, cromatografía de partición, cromatografía de partición de fase inversa, cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de exclusión molecular, y similares.
Un procedimiento para recuperar la sustancia antibiótica de la invención del caldo de fermentación incluye la extracción de la mezcla de GE 81112 mediante cromatografía de intercambio iónico. De acuerdo con este procedimiento, el caldo de fermentación filtrado puede ponerse en contacto con una resina de intercambio iónico. La elución puede llevarse a cabo mediante una variación de pH o de fuerza iónica. Los ejemplos de resinas de intercambio iónico que pueden usarse de forma conveniente para la recuperación de los compuestos de la invención son resinas de intercambio tanto aniónicas como catiónicas, es decir, resinas que consisten en una matriz de, por ejemplo, polímeros sintéticos (por ejemplo, poliestireno, polímeros acrílicos) o polímeros naturales (por ejemplo, celulosa, polímeros de sefarosa, sílice) que son derivatizados introduciendo funciones ácidas (por ejemplo, COOH, -SO_{3}H) o básicas (por ejemplo, -N(CH_{3})_{2}, -N^{+}(CH_{3})_{3}).
Ejemplos de las anteriores resinas: resina Dowex 50 W (Dow Chemical Co.), Amberlite IR-200 e IR-120 (Rohm & Haas), PL-SCX- 1000 y APL-SCX 4000 A (Polymer Laboratories), Isolute SCX 1ST (International Sorbent Technology), SP Sepharose de flujo rápido y SP Sephadex G25 (Pharmacia Biotech).
Un procedimiento alternativo para recuperar las sustancias antibióticas incluye la adsorción sobre una matriz apropiada seguida de la elución con un disolvente polar miscible en agua o con una mezcla, la concentración hasta residuo de agua a presión reducida, y la precipitación con un agente de precipitación del tipo ya mencionado anteriormente. El pH puede ajustarse a un valor apropiado. Los ejemplos de matrices de adsorción que pueden ser usadas de forma conveniente para la recuperación de los compuestos de la invención, son carbón activado (por ejemplo, Darco G60,-Norit CGI), resinas de poliestireno o mixtas de poliestireno-divinilbenceno (por ejemplo, Diaion HP 20, Mitsubishi Chemicals, M112 o S112, Dow Chemical Co.; Amberlite XAD2 o XAD4, Rohm & Haas), resinas acrílicas (por ejemplo, XAD7 o XAD8, Rohm & Haas), adsorbentes fenólicos (por ejemplo, Durolite XAD761, Rohm & Haas), resinas de poliamida tales como policaprolactamas, nylons y polivinilpirrolidonas reticuladas (por ejemplo, Poliamida-CC 6, Poliamida-SC 6, Poliamida-CC 6.6, Poliamida-CC 6AC y Poliamida-SC 6AC, Macherey-Nagel & Co., Alemania Occidental; PA 400, M. Woelm AG, Alemania Occidental PVP-CL, Aldrich Chemie GmbH & Co., KG, Alemania Occidental), dextranos reticulados de poro controlado (por ejemplo, Sephadex LH-20, Pharmacia Fine Chemicals, AB). Habitualmente se emplean carbones y/o resinas de poliestireno, siendo particularmente preferida la resina Diaion HP 20 (Mitsubishi Chemicals).
La absorción sobre una matriz de adsorción del tipo mencionado anteriormente puede emplearse también como un procedimiento para purificar el producto bruto recuperado del caldo de fermentación, por ejemplo, por medio de cromatografía de intercambio iónico (por ejemplo, catiónico).
El disolvente preferido para eluir los compuestos de GE 81112 de la matriz de adsorción depende de la fase estacionaria específica. En el caso del carbón la elución se logra cambiando a un pH ácido el tampón de lución, que habitualmente contiene un disolvente miscible en agua, por ejemplo, una cetona inferior tal como acetona o un alcohol inferior tal como metanol. Por consiguiente, la mezcla acuosa se ajusta al valor de pH apropiado. En el caso de resinas de poliestireno, resinas de poliestireno-divinilbenceno, resinas acrílicas o resina de poliamida, un eluyente preferido es un disolvente miscible en agua o sus mezclas con agua, por ejemplo una mezcla de agua y un alcanol (C_{1}-C_{3}).
El término "disolvente miscible en agua" tal como se usa en esta solicitud, si no se especifica lo contrario, pretende tener el significado que actualmente se le proporciona en la técnica y se refiere a disolventes que, en las condiciones de uso, son miscibles con agua en un intervalo de concentraciones razonablemente elevado, adecuado para el uso pretendido. Los ejemplos de disolventes orgánicos miscibles en agua que pueden usarse en la elución de los compuestos de la invención son: alcanoles inferiores, por ejemplo alcanoles (C_{1}-C_{3}) tales como metanol, etanol y propanol; alcanoles (C_{1}-C_{3}) de fenilo tales como alcohol bencílico; cetonas inferiores, por ejemplo cetonas (C_{3}-C_{4}) tales como acetona y etil metil cetona; éteres cíclicos tales como tetrahidrofurano y dioxano; glicoles y sus productos de eterificación parcial tales como etilénglicol, propilénglicol y etilénglicol monometil éter, amidas inferiores tales como dimetilformamida y dietilformamida; ácido acético, dimetilsulfóxido y acetonitrilo.
Un método alternativo para recuperar compuestos de GE 81112 del caldo de fermentación es la extracción de compuestos de GE 81112 o de sus sales, con disolventes orgánicos miscibles en agua, ajustando el pH a un valor apropiado, y/o salinizando y/o añadiendo una sal orgánica apropiada que forme un par iónico con el antibiótico que sea soluble en el disolvente de extracción. A continuación el antibiótico puede ser precipitado de los extractos concentrados, por ejemplo añadiendo un agente de precipitación.
El término "disolvente inmiscible en agua" tal como se usa en esta solicitud, pretende tener el significado que actualmente se le proporciona en la técnica, y se refiere a disolventes que, en las condiciones de uso, son ligeramente miscibles o prácticamente inmiscibles con agua. Los ejemplos de disolventes orgánicos inmiscibles en agua que pueden usarse en la extracción de los compuestos de la invención del caldo de fermentación son: alcanoles de al menos cuatro átomos de carbono que pueden ser lineales, ramificados o cíclicos, tales como n-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 3,3-dimetil-1-butanol, 4-metil-1-pentanol, 3-metil-1-pentanol, 2,2-dimetil-3-pentanol, 2,4-dimetil-3-pentanol, 4,4-dimetil-2-pentanol, 5-metil-2-hexanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 5-metil-1-hexanol, 2-etil-1-hexanol, 2-metil-3-hexanol, 1-octanol, 2-octanol, ciclopentanol, 2-ciclopentiletanol, 3-ciclopentil-1-propanol, ciclohexanol, cicloheptanol, ciclooctanol, 2,3-dimetilciclohexanol, 4-etilciclohexanol, ciclo-octilmetanol, 6-metil-5-hepten-2-ol, 1-nonanol, 2-nonanol, 1-decanol, 2-decanol y 3-decanol; cetonas de al menos cinco átomos de carbono tales como metilisopropilcetona, metilisobutilcetona, metil-n-amilcetona, metilisoamilcetona y mezclas de las mismas.
Los ejemplos de pares iónicos convenientes con los compuestos de GE 81112 se obtienen mediante adición de ácidos, tales como ácidos sulfónicos representados por los ácidos p-toluensulfónico, pentan-, esan-, eptan-sulfónico, y similares, o ácidos carboxílicos representados por los ácidos esanoico, eptanoico, benzoico, y similares, al pH apropiado. Alternativamente, se pueden generar pares iónicos añadiendo cationes tales como trietilamonio, tetrabutilamonio y similares, al pH apropiado.
La purificación de los compuestos de GE 81112 brutos puede llevarse a cabo empleando cualquiera de las técnicas conocidas, pero preferiblemente se realiza mediante procedimientos cromatográficos. Convenientemente, también se puede emplear la técnica denominada cromatografía de exclusión estérica con buenos resultados. En particular, en esta técnica se emplean con éxito dextranos reticulados de poro controlado en los que la mayoría de los grupos hidroxilo están alquilados, por ejemplo Sephadex LH-20 (Pharmacia Fine Chemicals, AB).
Por ejemplo, se pueden emplear sistemas de separación cromatográfica líquida de media presión, usando cromatografía de fase inversa sobre gel de sílice funcionalizada RP-8 o RP-18, eluyendo con una disolución de formato de amonio. El producto bruto aislado del caldo de cultivo, así como el producto purificado, habitualmente contienen una mezcla de los factores individuales de GE 81112, A, B1 y B, en una proporción variable, dependiendo tanto de las condiciones de fermentación como de las de purificación.
La separación y la purificación de factores individuales A, B y B1 puede llevarse a cabo de forma conveniente mediante HPLC semipreparativo de una preparación que contiene una mezcla de compuestos de GE 81112.
Una técnica de HPLC preparativo preferida para el aislamiento de factores A, B1 y B de GE 81112 puros se lleva a cabo en un instrumento de HPLC semipreparativo (Shimadzu-LC8A) equipado con una columna Hibar Lichrosorb (Merck) de 25 x 250 mm RP8 (tamaño de partícula 7 \mum) que se eluye con un caudal de 35 mL/minuto con formato amónico 40 mM llevado a pH 4,5 con ácido fórmico. Los eluatos de varios experimentos cromatográficos repetidos que contienen los factores de GE 81112 separados se juntan según su contenido, y son concentrados a presión reducida hasta disoluciones acuosas, que son secadas por congelación dando lugar a los factores A, B1 y B de GE 81112 purificados.
Como es habitual en este campo, la etapa de producción, así como las de recuperación y purificación, pueden monitorizarse empleando una variedad de procedimientos analíticos que incluyen bioensayo con microorganismos susceptibles y/o procedimientos de HPLC. Una técnica analítica preferida de HPLC se lleva a cabo en un instrumento Shimadzu LC10 equipado con una columna de 250 x 4,6 mm empaquetada con fase estacionaria C18 de 5 \mum de tamaño de partícula Symmetry (Waters) o Altima (Alltech), eluyendo con un caudal de 1 mL/minuto con formato amónico 40 mM llevado a pH 4,5 con ácido fórmico. La detección se realizó a 230 nm. En estas condiciones, los Factores A, B1 y B mostraron típicamente tiempos de retención de 13, 18 y 21 minutos, respectivamente.
Puesto que las sustancias antibióticas de la invención poseen funciones ácidas y básicas, pueden existir también en forma de sales internas o de zwitteriones a los valores de pH apropiados. Además, pueden formar sales de acuerdo con los procedimientos convencionales. Las sales de adición ácida adecuadas y representativas de los compuestos de la invención incluyen las sales formadas por reacción estándar tanto con ácidos orgánicos como inorgánicos tales como, por ejemplo, ácido clorhídrico, bromhídrico, sulfúrico, fosfórico, acético, trifluoroacético, tricloroacético, succínico, cítrico, ascórbico, láctico, maleico, fumárico, palmítico, cólico, pamoico, múcico, glutámico, canfórico, glutárico, glicólico, ftálico, tartárico, laurico, esteárico, salicílico, metanosulfónico, bencenosulfónico, sórbico, pícrico, benzoico, cinámico, y similares.
Los ejemplos representativos de las bases que pueden formar sales de adición con los compuestos de GE 81112 son: hidróxidos de metales alcalinos o de metales alcalinotérreos tales como hidróxido sódico, potásico y cálcico; amoniaco y aminas orgánicas alifáticas, alicíclicas o aromáticas, tales como metilamina, dimetilamina, trimetilamina y picolina.
La transformación de un compuesto libre o zwitteriónico de la invención en la correspondiente sal, y la inversa, es decir, la transformación de una sal de un compuesto de la invención en la forma del compuesto libre o zwitteriónica, se encuentran al alcance del especialista en la técnica y son abarcadas por la presente invención.
Por ejemplo, un compuesto de la invención puede ser transformado en la correspondiente sal de adición ácida o básica disolviendo la forma no salina en un disolvente acuoso y añadiendo un ligero exceso molar del ácido o base seleccionado. La disolución o suspensión resultante es liofilizada a continuación para recuperar la sal deseada.
En caso de que la forma salina final sea insoluble en un disolvente en el que la forma no salina es soluble, se recupera mediante filtración de la disolución.
La forma no salina puede prepararse a partir de una sal ácida o básica correspondiente disuelta en un disolvente acuoso cuando se neutraliza la liberar la forma no salina.
Cuando después de la neutralización es necesaria una desalación, se puede emplear un procedimiento de desalación común. Por ejemplo, se puede usar de forma conveniente cromatografía de columna sobre gel de sílice, poliestireno no funcionalizado, resinas acrílicas y de polidextrano de poro controlado (tal como Sephadex LH 20) o carbón activado. Después de eluir las sales no deseadas con una disolución acuosa, el producto deseado es eluido por medio de un gradiente lineal o un gradiente de escalón de una mezcla de agua y un disolvente orgánico polar o apolar, tal como acetonitrilo/agua, de 50:50 a aproximadamente 100% de acetonitrilo.
Tal como se conoce en la técnica, la formación de sales de adición con ácidos (o bases) farmacéuticamente aceptables o con ácidos (o bases) no aceptables farmacéuticamente, puede usarse como una técnica de purificación conveniente. Después de la formación y aislamiento, la forma de sal de adición de los compuestos de GE 81112 puede transformarse en la correspondiente forma libre zwitteriónica o en una sal de adición farmacéuticamente aceptable diferente.
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Características físico-químicas de factor a de GE 81112 A) Espectrometría de masas (MS)
El factor A de GE 81112 proporciona un ion monoprotonado a m/z = 644 en los experimentos de MS en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca ajustado con una fuente de electropulverización, usando una mezcla de calibración Thermofinnigan. Las condiciones de electropulverización fueron: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 \muL/min. Se registraron los espectros de una disolución
0,01 mg/mL en acetonitrilo:agua 50:50 (v/v).
La Figura 1 muestra un espectro MS-MS típico de factor A de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 644 con una energía de colisión normalizada del 25%. El factor A de GE 81112 proporciona una masa exacta del ion monoprotonado a m/z = 644,2186 en experimentos con un espectrómetro Bruker Daltonics APEX II, de 4,7 Teslas, ajustado con una fuente de electropulverización. Las condiciones de FTMS fueron: Electropulverización: Fuente Analítica, Pulverización fuera de Eje, 60 \muL/h; Gas de Secado 200ºC; Voltaje Capilar: 70 V; Voltaje de Rejilla: 10 V; Acumulación: 40 Escaneos; Modo de Banda Ancha: Resolución 20.000.
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B) Espectroscopía Infrarroja
El espectro de infrarrojos de factor A de GE 81112 se muestra en la Figura 2. El espectro se registró como mull de nujol con un espectrofotómetro de Transformada de Fourier IFS-48. Se observaron las siguientes bandas de absorción principales (cm^{-1}): 3356; 2956; 2855; 2256; 2128; 1663; 1596; 1455; 1378; 1345; 1123; 1050; 1026; 1002; 825; 764.
C) RMN de ^{1}H y RMN de ^{13}C
El espectro de RMN de ^{1}H a 600 MHz (Figura 3) y el espectro de RMN de ^{13}C a 150 MHz (Figura 4) de factor A de GE 81112, fueron registrados a 25ºC en DMSO-d_{6} tras adición de ácido trifluoroacético (TFA). En ambos espectros se detectaron las señales debidas a formato, procedentes del proceso de purificación (desplazamiento químico de ^{1}H a 8,13 y 7,07-7,25 ppm; desplazamiento químico de ^{13}C a 163,0 ppm)
La Tabla IV y la Tabla V presentan las señales de RMN de ^{1}H y de ^{13}C observadas para el factor A.
TABLA IV Resonancias de RMN de ^{1}H de GE 81112 (factor A) en DMSO-d_{6} + TFA
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TABLA V Resonancias de RMN de ^{13}C de GE 81112 (factor A) en DMSO-d_{6} + TFA
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Características físico-químicas de factor B de GE 81112 A) Espectrometría de masas (MS)
El factor B de GE 81112 proporciona un ion monoprotonado a m/z = 659 en los experimentos de MS en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca ajustado con una fuente de electropulverización, usando una mezcla de calibración Thermofinnigan. Las condiciones de electropulverización fueron: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 uL/min. Se registraron los espectros de una disolución
0,01 mg/mL en acetonitrilo:agua 50:50 (v/v). La Figura 5 muestra un espectro MS-MS típico de factor B de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 659 con una energía de colisión normalizada del 28%. El factor B de GE 81112 proporciona una masa exacta del ion monoprotonado a m/z = 659,2295 en experimentos con un espectrómetro Bruker Daltonics APEX II, de 4,7 Teslas, ajustado con una fuente de electropulverización. Las condiciones de FTMS fueron: Electropulverización: Fuente Analítica, Pulverización fuera de Eje, 60 \muL/h; Gas de Secado Gas 200º C; Voltaje Capilar: 70 V; Voltaje de Rejilla: 10 V; Acumulación: 40 Escaneos; Modo de Banda Ancha: Resolución 20.000.
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B) Espectroscopía Infrarroja
El espectro de infrarrojos de factor B de GE 81112 se muestra en la Figura 6. El espectro se registró en KBr con un espectrofotómetro de Transformada de Fourier IFS-48. Se observaron las siguientes bandas de absorción principales (cm^{-1}): 3359; 2958; 2852; 2258; 2129; 1681; 1591; 1450; 1385; 1347; 1122; 1072; 1025; 998; 765.
C) RMN de ^{1}H y RMN de ^{13}C El espectro de RMN de ^{1}H a 600 MHz (Figura 7) y el espectro de RMN de ^{13}C a 150 MHz (Figura 8) de factor B de GE 81112, fueron registrados a 25ºC en DMSO-d_{6} tras adición de ácido trifluoroacético (TFA). En ambos espectros se detectaron las señales debidas a formato, procedentes del proceso de purificación (desplazamiento químico de ^{1}H a 8,13 y 7,07-7,25 ppm; desplazamiento químico de ^{13}C a 163,0 ppm).
La Tabla VI y la Tabla VII presentan las señales de RMN de ^{1}H y de ^{13}C observadas para el factor B.
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TABLA VI Resonancias de RMN de ^{1}H de GE 81112 (factor B) en DMSO-d_{6} + TFA
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TABLA VII Resonancias de RMN de ^{13}C de GE 81112 (factor B) en DMSO-d_{6} + TFA
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Características físico-químicas de factor B1 de GE 81112 A) Espectrometría de masas (MS)
El factor B1 de GE 81112 proporciona un ion monoprotonado a m/z = 658 en los experimentos de MS en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca ajustado con una fuente de electropulverización, usando una mezcla de calibración Thermofinnigan. Las condiciones de electropulverización fueron: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 \muL/min. Se registraron los espectros de una disolución
0,01 mg/mL en acetonitrilo:agua 50:50 (v/v). La Figura 9 muestra un espectro MS-MS típico de factor B1 de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 658 con una energía de colisión normalizada del 25%.
El factor B1 de GE 81112 proporciona una masa exacta del ion monoprotonado a m/z = 658,2459 en experimentos con un espectrómetro Bruker Daltonics APEX II, de 4,7 Teslas, ajustado con una fuente de electropulverización. Las condiciones de FTMS fueron: Electropulverización: Fuente Analítica, Pulverización fuera de Eje, 60 \muL/h; Gas de Secado Gas 200º C; Voltaje Capilar: 70 V; Voltaje de Rejilla: 10 V; Acumulación: 40 Escaneos; Modo de Banda Ancha: Resolución 20.000.
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B) RMN de ^{1}H y RMN de ^{13}C
El espectro de RMN de ^{1}H a 600 MHz (Figura 10) y el espectro de RMN de ^{13}C a 150 MHz (Figura 11) de factor B1 de GE 81112, fueron registrados a 25ºC en DMSO-d_{6}. En ambos espectros se detectaron las señales debidas a formato, procedentes del proceso de purificación (desplazamiento químico de ^{1}H a 8,32 ppm; desplazamiento químico de ^{13}C a 165,28 ppm).
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La Tabla VIII y la Tabla IX presentan las señales de RMN de ^{1}H y de ^{13}C observadas para el factor B1.
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TABLA VIII Resonancias de RMN de ^{1}H de GE 81112 (factor B1) en DMSO-d_{6}
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TABLA IX Resonancias de RMN de ^{13}C de GE 81112 (factor B1) en DMSO-d_{6}
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Actividad biológica
La actividad antimicrobiana de los factores A, B y B1 de GE 81112 se determinó usando un método de microdilución con placas de 96 pocillos de fondo en U estándares, de acuerdo con The National Committee for Clinical Laboratory Standards (Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically- Tercera Edición; Patrón Aprobado. Documento NCCLS M7-A3 Vol.13 Nº 25). Los resultados se exponen en la Tabla 10.
Las cepas usadas fueron elementos aislados clínicos o de la American Type Culture Collection (ATCC). Los factores de GE 81112 fueron disueltos en DMSO; dicha disolución se diluyó nuevamente con agua destilada.
Los medios usados fueron caldo de Mueller Hinton de cationes ajustados (CAMHB) para Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Moraxella catarrhalis, Entezococcus faecalis; caldo de Todd Hewitt (THB) para Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae; medio antibiótico Nº 3 (AM3) y Caldo de Davis Mingioli de Medio Base + 2% (p/v) de glucosa + 100 \mug/mL de asparagina (MM), Bacillus subtilis; Caldo de Davis Mingioli + 2% (p/v) de glucosa (MM) para Escherichia coli; RPMI 1640 (RPMI) y Minimal 40 + 0,1% de vitaminas (MM) para Candida albicans. A menos que se indique lo contrario los inóculos fueron de 10^{4} CFU/mL. Todas las cepas fueron incubadas a 35ºC en aire. El tiempo de incubación fue de 18-24 horas. Se llevaron a cabo lecturas visuales tras la incubación y se definió la MIC como la menor concentración que inhibía por completo el crecimiento de los microorganismos evaluados.
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TABLA X Actividad antimicrobiana de factores A, B y B1 de GE 81112
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Los factores A, B y B1 de GE 81112 inhiben el crecimiento de Moraxella catarrhalis, con una MIC en el intervalo de 1-2 \mug/mL.
La cepa usada es un elemento aislado clínico.
Los factores A, B y B1 también muestran una actividad marginal (MIC de 64 \mug/mL) contra Streptococcus pneumoniae, elemento aislado clínico. Además, los factores A y B presentan una MIC de 32 \mug/mL contra Enterococcus faecalis resistente a Vancomicina (VanA), mientras que el factor B1 no es activo hasta una concentración de 512 \mug/mL.
M. catarrhalis y S. pneumoniae son dos patógenos de humanos reconocidos importantes. Son una causa común de infecciones del tracto respiratorio, particularmente de otitis en niños y de infecciones del tracto respiratorio inferior en mayores. M. catarrhalisy S. pneumoniae han sido aceptados recientemente como los patógenos más comunes del tracto respiratorio (M.C. Enright y H. McKenzy, Moraxella (Branhamella) catarrhalis - Clinical and molecular aspect of a rediscovered pathogen, J. Med. Microbiol. 46, 360-71, 1997).
Los Enterococos resistentes a la vancomicina (VRE) están surgiendo como importantes patógenos adquiridos en hospitales responsables de infecciones humanas graves (tal como endocarditis, meningitis y septicemia), lo que supone un creciente desafío terapéutico (Y.Cetinkaya, P.Falk, C.G.Mayhall, Vancomycin-resistant enterococci, Clin. Microbiol. Rev. 13, 686-707, 2000; L. B. Rice Emergence of vancomycin-resistant enterococci, Emerg. Infec. Dis. 7, 183-1, 2001).
Los factores A, B y B1 de GE 81112 también inhiben a concentraciones muy bajas, definitivamente inferiores a
1 \mug/mL, el crecimiento de E. coli y B. subtilis cuando estas bacterias se cultivan en medio mínimo (MM). Las MICs de los factores A, B y B1 se encuentran en el intervalo de 256-512 \mug/mL o superior cuando las mismas bacterias se cultivan en medio rico.
Los factores A, B y B1 de GE 81112 no inhibieron el crecimiento de Candida albicans ni en medio mínimo ni en medio rico.
\newpage
El comportamiento diferencial de los factores A, B y B1 de GE 81112 con bacterias como E. coli y B. subtilis frente a un organismo eucariótico tal como C. albicans sugiere que el mecanismo de acción de los compuestos de GE 81112 es específico de organismos procarióticos.
De acuerdo con tendencias recientes en la terapia antimicrobiana, la sustitución de agentes con actividad de amplio espectro por agentes con un espectro antimicrobiano más estrecho que (sea) sean activos selectivamente contra el patógeno(s) aislado, se ve favorecida debido a que reduce la presión selectiva a desarrollar resistencia (J. C. Gyssens: "Quality Measures of Antimicrobial Drug Use" en Int. J. Antimicrobial Agents, 17, 2001, 9-19; J. Chopra "Research and Development of Antibacterial Agents" en Current Opinion in Microbiology, 1998, 1, 495-501). Por tanto, los compuestos de GE 81112 de esta invención son particularmente adecuados para su uso como agentes selectivos para el tratamiento de infecciones del tracto respiratorio debido a M. catarrhalis.
Los compuestos de la invención se pueden administrar como una composición farmacéuticamente aceptable, como tales o mezclados con vehículos farmacéuticamente aceptables, y también pueden administrarse en combinación con otros agentes antimicrobianos tales como penicilinas, cefalosporinas, aminoglicósidos y glicopéptidos. De este modo, la terapia combinada incluye la administración secuencial, simultánea y separada del compuesto activo de modo que los efectos terapéuticos de la administración del primer compuesto no hayan desaparecido por completo cuando se produzca la administración del segundo compuesto.
Por consiguiente, los compuestos de la invención también pueden usarse como medicamentos; los factores individuales A, B y B1 pueden utilizarse por sí solos o como una mezcla de dos o más de ellos, en cualquier proporción. Dicha mezcla puede obtenerse mezclando cantidades predeterminadas de dos o más factores. Alternativamente, las mezclas de factores se pueden obtener directamente a partir del aislamiento del producto de fermentación de Streptomyces sp. DSMZ 14386 de acuerdo con el proceso anteriormente descrito.
Preferiblemente, los compuestos de la invención se formulan en formulaciones adecuadas para administración parenteral y/u oral y/o tópica, según procedimientos conocidos en la técnica y documentados en libros de referencia.
Para la administración i.v. en el tratamiento de cualquier infección que implique un microorganismo susceptible al antibiótico, una formulación farmacéutica es, por ejemplo, en agua con un agente solubilizante adecuado tal como polipropilénglicol o dimetilacetamida y un agente tensioactivo tal como monooleato de sorbitán de poliosietileno o aceite de ricino polietoxilado en agua esterilizada para inyección. Preferiblemente, una formulación para inyección debería tener un pH en el intervalo de 7\pm0,5. Si es necesario, podría ser aconsejable ajustar el pH de la preparación con un agente tamponante adecuado. De forma conveniente, se puede usar fosfato como agente tamponante.
Alternativamente, el ingrediente activo puede prepararse como un polvo liofilizado para reconstitución. Opcionalmente, se puede añadir un adyuvante de liofilización común, si es necesario, para obtener un material liofilizado en forma de polvo.
El antibiótico también puede usarse en una forma farmacéutica adecuada, tal como una cápsula, un comprimido o una disolución o suspensión acuosa (por ejemplo, un jarabe) para administración oral, o puede incorporarse a cremas o geles convencionales para aplicaciones tópicas, o en formulaciones líquidas adecuadas para terapia de inhalación.
La dosis de ingrediente activo depende de muchos factores que incluyen el tipo, la edad y las condiciones del paciente, del ingrediente activo específico y la formulación seleccionada para la administración, del esquema de administración, etc. En general, se emplean dosis antimicrobianas efectivas por forma de dosis unitaria. En general se prefieren las aplicaciones/administraciones repetidas, por ejemplo de 2 a 6 veces al día. Una dosis eficaz puede estar normalmente en el intervalo de 0,5-50 mg/kg de peso corporal/día. Una preparación tópica preferida es un ungüento que contiene del 1% al 10% de un compuesto de la presente invención.
En cualquier caso, el médico que prescribe será capaz de determinar la dosis óptima para un paciente dado en una situación dada.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 representa el espectro MSMS de factor A de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 644 con una energía de colisión normalizada del 25%.
La Figura 2 representa el espectro de absorción I.R. de antibiótico factor A de GE 81112 en mull de nujol.
La Figura 3 representa el espectro de RMN de ^{1}H de antibiótico factor A de GE 81112, medido a 600 MHz en DMSO-d_{6} y TFA (gotas).
La Figura 4 representa el espectro de RMN de ^{13}C con protón desacoplado de antibiótico factor A de GE 81112 a 150 MHz en DMSO-d_{6} y TFA (gotas).
La Figura 5 representa el espectro MSMS de factor B de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 659 con una energía de colisión normalizada del 28%.
La Figura 6 representa el espectro de absorción I.R. de antibiótico factor B de GE 81112 en KBr.
La Figura 7 representa el espectro de RMN de ^{1}H de antibiótico factor B de GE 81112, medido a 600 MHz en DMSO-d_{6} y TFA (gotas).
La Figura 8 representa el espectro de RMN de ^{13}C con protón desacoplado de antibiótico factor B de GE 81112 a 150 MHz en DMSO-d_{6} y TFA (gotas).
La Figura 9 representa el espectro MSMS de factor B1 de GE 81112 después de fragmentación del ion monoprotonado a m/z = 658 con una energía de colisión normalizada del 25%.
La Figura 10 representa el espectro de RMN de ^{1}H de antibiótico factor B1 de GE 81112, medido a 600 MHz en DMSO-d_{6}.
La Figura 11 representa el espectro de RMN de ^{13}C de protón desacoplado de antibiótico factor B1 de GE 81112 a 150 MHz en DMSO-d_{6}.
Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar más detalladamente la invención sin limitarla.
Ejemplo 1 Fermentación de Streptomyces sp. DSMZ 14386 y recuperación de compuestos de GE 81112 del caldo recolectado
El cultivo sembrado, almacenado a -80ºC en viales, se usó para inocular un matraz Erlenmeyer de 500 mL que contiene 100 mL de medio V6 (V6) que tiene la siguiente composición (g/L): glucosa 20, extracto de carne 5, extracto de levadura 5, peptona 5, caseína hidrolizada 3 y NaCl 1,5. El medio se preparó con agua destilada y se ajustó el pH a 7,5 con NaOH antes de esterilización a 120ºC durante 20 minutos. El matraz inoculado se incubó durante 40-48 horas a 28ºC en un agitador rotatorio a 200 rpm y a continuación se usó para inocular un biorreactor de 4 litros que contiene 3 litros de medio V6. El cultivo se desarrolló a una temperatura de 27ºC durante las primeras 30 horas y a continuación a 24ºC las siguientes 18 horas hasta el tiempo de inoculación. La agitación se mantuvo a 700 rpm, con un caudal de aire de 0,5 v/v/min. Este cultivo (1,5 litros) se inoculó en un fermentador de 300 litros que contiene 200 litros de medio de producción que tiene la siguiente composición (g/L): glicerol 30, harina de semilla de soja 15, carbonato cálcico 5 y cloruro sódico 2. El medio se preparó con agua desionizada y se ajustó el pH a 7,3 con NaOH. Se añadieron 30 mL de Hodag AFM-5 como agente antiespumante. Este cultivo se fermentó durante 62 horas a 28ºC, con un caudal de aire de 60 L/min durante las primeras 18 horas y a continuación se incrementó hasta 100 L/min
(0,5 v/v/min) hasta el tiempo de recolección. La agitación fue de 180 rpm.
A continuación se diluyó el caldo recolectado hasta 200 L con agua destilada y se filtró tras adición de un adyuvante de filtración Hyflo. El micelio se descargó y se llevó el filtrado a pH 3,5 mediante la adición de aproximadamente
600 mL de HCl 3,25 M. La mezcla antibiótica de GE 81112 se adsorbió entonces sobre 2,5 L de resina de intercambio catiónico Dowex 50 W x 2 en forma ácida (The Dow Chemical Company). Después de agitar la carga durante una noche, se recuperó la resina mediante filtración y se descargó el caldo. Se procesaron dos fermentadores en paralelo tal como se ha descrito anteriormente y a continuación se reunieron las resinas Dowex procedentes de los ensayos individuales. La resina (5 L) se cargó en una columna (12,5 cm de diámetro; 45 cm de altura de lecho), y se lavó con un caudal de 90 mL/min con 6 L de tampón de pH 3,5 de fosfato sódico 20 mM; a continuación con 10 L de tampón de pH 3,5 de fosfato sódico 20 mM: metanol 8:2 (v/v) mezclados. Entonces se llevó a cabo la elución con amoníaco
257 mM tamponado a pH 10 con ácido fosfórico. Se recogieron fracciones de un litro que fueron llevadas inmediatamente a aproximadamente pH 6 mediante adición de ácido fosfórico. Se evaluó el contenido en antibiótico de cada fracción mediante bioensayo, es decir, inhibición del crecimiento de E. coli y de S. subtilis cultivados en Medio Mínimo (MM) y mediante HPLC analítico, según el método descrito en el Ejemplo 2. Las fracciones 5-10 eluidas de la resina Dowex fueron reunidas dando lugar a 5,8 L de disolución enriquecida de mezcla de compuestos de GE 81112. Se concentró una muestra (50 mL) de dicha disolución a vacío y a continuación se liofilizó dando lugar a 1,48 g de preparación de compuestos de GE 81112 sin purificar.
Ejemplo 2 Aislamiento y Purificación de factores A, B1 y B de GE 81112
La disolución obtenida como en el Ejemplo 1 se agitó durante la noche con 1,2 L de resina poliestirénica HP20 (Mitsubishi Chemicals Co.). A continuación se recuperó la resina mediante filtración y se cargó en una columna de 7,5 cm de diámetro por 27 cm de altura de lecho. Entonces se eluyó la columna con un caudal de 40 mL/min con
6 L de una mezcla 1:9 (v/v) de metanol: agua destilada, y entonces con 4 L de una mezcla 3:7 (v/v). Se recolectaron fracciones de un litro y se analizaron mediante HPLC. Las primeras tres fracciones contenían una mezcla de factores de GE 81112 enriquecida en factor A y se juntaron. Las siguientes tres fracciones estaban enriquecidas en los factores B1 y B y también se juntaron. Los dos conjuntos fueron concentrados a vacío hasta un volumen pequeño y a continuación se liofilizaron, dando lugar a 3,8 g y a 1,7 g de sólidos enriquecidos en factor A y en los factores B1 más B, respectivamente.
Los factores puros individuales fueron obtenidos entonces mediante HPLC preparativo (Shimadzu-LC8A) en una columna Hibar Lichrosorb (Merck) de 25 x 250 mm RP8 (tamaño de partícula, 7 \mum) que se eluyó con un caudal de 3,5 mL/min con formato amónico 40 mM llevado a pH 4,5 con ácido fórmico. Se disolvieron aproximadamente 100 mg de las anteriores preparaciones de antibióticos en 350 \mum de fase eluyente, y se procesaron mediante ensayo cromatográfico. Los factores A, B1 y B fueron eluidos típicamente después de aproximadamente 9,5; 12,4 y 13,4 minutos, respectivamente. Las fracciones de ensayos cromatográficos repetidos que mostraron un contenido en antibióticos homogéneo fueron reunidas y se concentraron a vacío hasta residuo de agua. A continuación las disoluciones fueron liofilizadas, se disolvieron de nuevo en 40 mL de agua destilada y se volvieron a liofilizar para dar lugar a 116, 13 y 10 mg de antibiótico de factor A, B1 y B de GE 81112, respectivamente.
Se realizó un análisis de HPLC en un instrumento Shimadzu LC10-AS, equipado con un detector de conjunto de diodos SPD-M10A y con un autoinyector Sil-9A. La columna cromatográfica fue una "Altima" RP18, 5 \mum,
250 x 4,6 mm d.i., comprada a Alltech. Se llevó a cabo la elución isocrática con un caudal de 1 mL/min, con tampón de formato de amonio 40 mM llevado a pH 4,5 mediante adición de ácido fórmico. La detección de UV se realizó a 230 nm.
Se evaluaron los tres factores en las condiciones analíticas de HPLC descritas anteriormente y mostraron los siguientes tiempos de retención: factor A, 14,1 minutos, factor B1, 18,4 minutos y factor B, 21,6 minutos.

Claims (15)

1. Antibiótico de Factor A de GE 81112, que se obtiene cultivando la cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 en condiciones aerobias en un medio nutriente acuoso que contiene fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas, y que tiene las siguientes características:
A)
Espectro de masas registrado a partir de una disolución de 0,01 mg/mL en acetonitrilo:agua 50:50 que proporciona un ion monoprotonado a 644 m/z en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca en las siguientes condiciones de electropulverización: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 \muL/min;
B)
Espectro de infrarrojo (Figura 2) registrado como mull de nujol con un espectrofotómetro de Transformada de Fourier IFS-48 que muestra las siguientes bandas principales (cm^{-1}):
3356; 2956; 2855; 2256; 2128; 1663; 1596; 1455; 1378; 1345; 1123; 1050; 1026; 1002; 825; 764;
C)
Espectro de RMN de ^{1}H (Figura 3) registrado a 600 MHz a 25ºC en DMSO-d_{6} y ácido trifluoroacético (gotas) que muestras las siguientes señales de ^{1}H:
14
D)
Espectro de RMN de ^{13}C (Figura 4) registrado a 150 MHz, a 25ºC en DMSO-d_{6} y ácido trifluoroacético (gotas) que muestra las siguientes señales de ^{13}C:
15
E)
Tiempo de retención de 14,1 minutos, determinado usando un HPLC analítico Shimadzu LC10-AS, equipado con una columna "Altima" RP18, 5 \mum, 250 x 4,6 mm d.i.; elución isocrática llevada a cabo con un caudal de 1 mL/min, con tampón de formato amónico 40 mM, llevado a pH 4,5 mediante adición de ácido fórmico; detección de UV a 230 nm;
F)
Posee funciones ácidas y básicas;
G)
Inhibe el crecimiento de Moraxella catarrhalis; inhibe el crecimiento de Escherichia coli y de Bacillus subtilis cuando dichas bacterias se cultivan en medio mínimo; muestra actividad marginal contra Streptococcus pneumoniae; no inhibe el crecimiento de Candida albicans;
y sus sales con ácidos y bases.
2. Antibiótico de Factor B de GE 81112, que se obtiene cultivando la cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 en condiciones aerobias en un medio nutriente acuoso que contiene fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas, y que tiene las siguientes características:
A)
Espectro de masas registrado a partir de una disolución de 0,01 mg/mL en acetonitrilo: agua 50:50 que proporciona un ion monoprotonado a 659 m/z en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca en las siguientes condiciones de electropulverización: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 \muL/min;
B)
Espectro de infrarrojo (Figura 6) registrado como mull de nujol con un espectrofotómetro de Transformada de Fourier IFS-48 que muestra las siguientes bandas principales (cm^{-1}):
3359; 2958; 2852; 2258; 2129; 1681; 1591; 1450; 1385; 1347; 1122; 1072; 1025; 998; 765;
C)
Espectro de RMN de ^{1}H (Figura 7) registrado a 600 MHz a 25ºC en DMSO-d_{6} y ácido trifluoroacético (gotas) que muestras las siguientes señales de ^{1}H:
16
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
D)
Espectro de RMN de ^{13}C (Figura 8) registrado a 150 MHz, a 25ºC en DMSO-d_{6} y ácido trifluoroacético (gotas) que muestra las siguientes señales de ^{13}C:
17
E)
Tiempo de retención de 21,6 minutos, determinado usando un HPLC analítico Shimadzu LC10-AS, equipado con una columna "Altima" RP18, 5 \mum, 250 x 4,6 mm d.i.; elución isocrática llevada a cabo con un caudal de 1 mL/min, con tampón de formato amónico 40 mM, llevado a pH 4,5 mediante adición de ácido fórmico; detección de UV a 230 nm;
F)
Posee funciones ácidas y básicas;
G)
Inhibe el crecimiento de Moraxella catarrhalis; inhibe el crecimiento de Escherichia coli y de Bacillus subtilis cuando dichas bacterias se cultivan en medio mínimo; muestra actividad marginal contra Streptococcus pneumoniae; no inhibe Candida albicans;
y sus sales con ácidos y bases.
3. Antibiótico de Factor B1 de GE 81112, que se obtiene cultivando la cepa Streptomyces sp. DSMZ 14386 en condiciones aerobias en un medio nutriente acuoso que contiene fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas, y que tiene las siguientes características:
A)
Espectro de masas registrado a partir de una disolución de 0,01 mg/mL en acetonitrilo: agua 50:50 que proporciona un ion monoprotonado a 658 m/z en un instrumento Thermofinnigan LCQ deca en las siguientes condiciones de electropulverización: Voltaje de Pulverización: 4,7 kV; Temperatura Capilar: 250ºC; Voltaje Capilar: 9 V; Modo de infusión 5 \muL/min;
B)
Espectro de RMN de ^{1}H (Figura 10) registrado a 600 MHz a 25º C en DMSO-d_{6} que muestra las siguientes señales de ^{1}H:
19
C)
Espectro de RMN de ^{13}C (Figura 11) registrado a 150 MHz, a 25ºC en DMSO-d_{6} que muestra las siguientes señales de ^{13}C:
20
D)
Tiempo de retención de 18,4 minutos, determinado usando un HPLC analítico Shimadzu LC10-AS, equipado con una columna "Altima" RP18, 5 \mum, 250 x 4,6 mm d.i.; elución isocrática llevada a cabo con un caudal de 1 mL/min, con tampón de formato amónico 40 mM, llevado a pH 4,5 mediante adición de ácido fórmico; detección de UV a 230 nm;
\global\parskip1.000000\baselineskip
E)
posee funciones ácidas y básicas;
F)
inhibe el crecimiento de Moraxella catarrhalis; inhibe el crecimiento de Escherichia coli y de Bacillus subtilis cuando dichas bacterias se cultivan en medio mínimo; muestra actividad marginal contra Streptococcus pneumoniae; no inhibe el crecimiento de Candida albicans;
y sus sales con ácidos y bases.
4. Un proceso para producir un antibiótico de GE 81112 de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
-
cultivar Streptomyces sp. DSMZ 14386 o una variante o un mutante de la misma que mantenga la capacidad genética de producir los antibióticos de GE 81112 en condiciones aerobias en un medio nutriente acuoso que comprende fuentes asimilables de carbono, nitrógeno y sales inorgánicas;
-
recuperar la mezcla antibiótica resultante del caldo de fermentación;
-
purificar la mezcla antibiótica recuperada y separar los tres antibióticos de factor A, B y B1 de GE 81112.
5. Una mezcla de dos o más antibióticos de factores de GE 81112 de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 en cualquier proporción, y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.
6. Una mezcla de acuerdo con la reivindicación 5 de antibióticos de factores de GE 81112 en cualquier proporción, siendo dicha mezcla antibiótica de factores de GE 81112 la aislada del caldo de fermentación de Streptomyces sp. DSMZ 14386, o una variante o mutante de la misma que produzca antibióticos de GE 81112 y que mantenga la capacidad genética de producir dichos antibióticos de GE 81112.
7. Un proceso para producir una mezcla de antibióticos de factores de GE 81112 de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende:
-
cultivar Streptomyces sp. DSMZ 14386 o una variante o mutante de la misma que mantenga la capacidad genética de producir dichos antibióticos de GE 81112;
-
recuperar la mezcla antibiótica resultante de Factores de GE 81112 del caldo de cultivo; y
-
purificar dicha mezcla antibiótica de factores de GE 81112.
8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 7, en el que se pre-cultiva Streptomyces sp. DSMZ 14386, o una variante o mutante de la misma que mantenga la capacidad genética de producir los antibióticos de GE 81112.
9. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4, 7 y 8, en el que la recuperación se lleva a cabo sobre una resina de intercambio iónico y la purificación se lleva a cabo sobre una matriz de adsorción, preferiblemente sobre una resina de poliestireno o mixta de poliestireno-divinilbenceno.
10. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4, 7, 8 y 9, en el que la separación de antibióticos de Factores A, B y B1 de GE 81112 se lleva a cabo por medio de una técnica cromatográfica.
11. Un proceso como el de la reivindicación 10, en el que la técnica cromatográfica es una técnica de HPLC preparativo.
12. Una composición farmacéutica que comprende un antibiótico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 y 6.
13. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende un vehículo farmacéuticamente aceptable.
14. El uso de un antibiótico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 5 y 6 para la fabricación del medicamento para el tratamiento de infecciones bacterianas.
15. Un cultivo biológico puro de la cepa Streptomyces Sp. DSMZ 14386.
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