JPH0272183A - 抗生物質wk−2057およびその製造方法 - Google Patents

抗生物質wk−2057およびその製造方法

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JPH0272183A
JPH0272183A JP63224339A JP22433988A JPH0272183A JP H0272183 A JPH0272183 A JP H0272183A JP 63224339 A JP63224339 A JP 63224339A JP 22433988 A JP22433988 A JP 22433988A JP H0272183 A JPH0272183 A JP H0272183A
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antibiotic
methanol
culture
streptomyces
mass spectrum
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JP63224339A
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Inventor
Satoshi Omura
智 大村
Hiroki Komiyama
寛機 小宮山
Shinji Funayama
信次 船山
Shigeru Eda
江田 茂
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Kitasato Institute
Original Assignee
Kitasato Institute
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規な抗生物質およびその製造方法に関する
ものである。さらに詳しくは、本発明はストレプトマイ
セス属に属する抗生物質生産菌の培養によって産生され
、ダラム陰性菌に対して抗菌活性を示さず、ダラム陽性
菌および一部の真菌類に対して抗菌活性を示し、ザルコ
ーマ180細胞に対して増殖抑制活性を有する抗生物質
、およびその製造方法に関するものである。
[従来の技術および解決すべき課題] 抗生物質は、微生物によって生産され、微生物その他の
細胞の発育を阻害する物質である。一般に、抗生物質は
選択毒性が高いので、他の化学療法剤と比べ副作用が小
さいという利点を有する一方、耐性菌の発現によりその
効果が激減するという欠点を有している。この欠点を克
服する方法には、既存の抗生物質を化学修飾することに
より効力を増強することなどが挙げられる。しかし、化
学修飾にも限界があり、新規な抗生物質が必要とされて
いる。
従って、本発明は新規な抗生物質およびその製造方法を
提供することを目的する。
[課題を解決するための手段] 本発明者等は、新規な抗生物質の探索を目的として種々
の土壌から菌株を分離し、その菌株が生産する代謝物に
ついて鋭意研究を重ねた結果、新たに採取された土壌か
ら分離した菌株WK−2057の培養物中に、ダラム陽
性菌および一部の真菌類に対して抗菌活性を示し、さら
にザルコーマ180細胞の増殖抑制作用を白°する物質
が産生されていることを見出した。そして、該培養物か
ら有効物質を分離、精製し、その理化学的性質を調べた
。その結果、同一の理化学的性質を有する物質は他に存
在しないことから、該物質を抗生物質WK−2057と
呼称することにした。
本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである
本発明は、後記の理化学的性質を有する抗生物質WK−
2057を提供するとともに、ストレプトマイセス属に
属する抗生物質WK−2057生産菌を培地に培養して
、培養物中に抗生物質WK−2057を蓄積させ、該培
養物から抗生物質WK−2057を採取することを特徴
とする新規抗生物質WK−2057の製造方法をも提供
するものである。
抗生物質WK−2057生産菌は、ストレプトマイセス
属に属する。例えば本発明者等が分離した菌株WK−2
057は、本発明に最も有効に使用される菌株の一例で
あり、本菌株の菌学的性質を以下に示す。
(I)形態的性質 栄養菌糸は各種寒天培地上で良く発達し、分断は観察さ
れない。気菌糸はオートミール寒天培地、グルコース・
アスパラギン寒天培地、スターチ・無機塩寒天培地、お
よびグリセロール・アスパラギン寒天培地等で豊富に着
生し、ホワイトからグレイ系を呈する。顕微鏡下での観
察では、気菌糸は直線状をなし、20個以上の胞子の連
鎖が認められる。胞子の大きさは1.2XO,6μmで
円柱状であり、胞子の表面は平滑である。菌核、胞子の
う、および遁走子は認められない。
(II)各種培地上での性状 イー・ビー・シャーリング(E、B、ShlrlIng
)とデー・ゴツトリーブ(D、Gottlleb)の方
法(インターナショナル・ジャーナルψオブ拳システィ
マチイック・バクテリオロジ−16巻、313頁、19
66年)によって調べた本生産菌の培養性状を以下に示
す。色調は標章色として、カラハーモニー・マニュアル
第4版(コンテナーφコーポレーション・オブ・アメリ
カ争シヵゴ。
1958年)を用いて決定し、色票基とともに括弧内に
そのコードを併せて記した。特記しない限り、27℃、
2週間口の各培地における観察の結果である。
培養性状 (1)シュークロース・硝酸塩寒天 ■生育    中程度に生育 クリームから ミスルトーグリーン (11/2caから 241/2ig) ■裏面    クリームからセイジグリーン(11/2
caから24 i g) ■気菌糸   着生しない ■可溶性色素 産生じない (2)グルコース・アスパラギン寒天(ISP)■生育
    良好に生育 ビスケットからマスタード (2ecから2Ωe) ■裏面    バンブーから ライトマスタードタン (2fbから21e) ■気菌糸   中程度に着生 ホワイト(a) ■可溶性色素 産生じない (3)グリセロール・アスパラギン寒天(ISP)■生
育    良好に生育 バンブーからマスタード (2fbから2Ωe) ■裏面    バンブーから ライトマスタードタン (2f bから2ie) ■気菌糸   中程度に着生 ホワイト(a) ■可溶性色素 産生じない (4)スターチ・無機塩寒天(ISP)■生育    
良好に生育 ライトホイート(2e a) ■裏面    コバルトタンがら ゴールデンオリーブ (2Ωeから1 1/2N g) ■気菌糸   良好に首ノ1 アラバスタ−ティント (13ba) ■可溶性色素 産生じない (5)チロシン寒天(ISP) ■生育    中程度に生育 ライトアイポリ−から マスタードタン (2caから2Ωg) ■裏面    バンブーからキャメル (2f bから3ie) ■気菌糸   着生しない ■可溶性色素 産生じない (6)オートミール寒天(ISP) ■生育    良好に生育 マスタード(2,Q e) ■裏面    ライトアイポリ−(2c a)■気菌糸
   中程度に着生 アラバスタ−ティント (13ba) ■可溶性色素 産生じない (7)酵母エキス・麦芽エキス寒天(ISP)■生育 
   良好に生育 ダルゴールド(2n g) ■裏面    マスタードゴールド(2pg■気菌糸 
  着生しない ■可溶性色素 産生じない (8)栄養寒天(ISP) ■生育    わずかに生育 パティ−(11/2ec) ■裏面    ダスティーイエロー (11/2gc) ■気菌糸   着生しない ■可溶性色素 産生じない (9)ペプトン・酵母エキス寒天(ISP)■生育  
  中程度に生育 バンブー(2f b) ■裏面    ライトアイポリ−から バンブ (2caから2〔b) ■気菌糸   着生しない ■可溶性色素 産生じない (10)グルコース争硝酸塩寒天 ■生育    わずかに生育 ライトアイポリ−(2ca) ■裏面    バンブー(2Ωe) ■気菌糸   着生しない ■可溶性色素 産生じない (11)グリセロール・リンゴ酸カルシウム寒天■生育
    良好に生育 バールピンクがらトパーズ (3caから3ne) ■裏面    バンブーから ライトマスタードタン (2Ωeから2ie) ■気菌糸   貧弱に着生 パール(2ba) ■可溶性色素 産生じない (12) クルコースφペプトン寒天 ■生育    良好に生育 バンブー(2Ωe) ■裏面    マスタード(2Ωe) ■気菌糸   若生しない ■可溶性色素 産生じない (III)生理学的諸性質 (1)メラニン色素の生成 (イ)チロシン寒天        陰性(ロ)ペプト
ン・イースト鉄寒天  陰性(ハ)グルコース・ペプト
ン・ゼラチン培地(21〜23℃)       陰性 (ニ)トリプトン・イースト液   陰性(2)チロシ
ナーゼ反応        陰性(3)硫化水素の生産
         陰性(4)ゼラチンの液化(21〜
23℃) 陰性(グルコース・ペプトン・ゼラチン培地
)(5)スターチの加水分解       陽性(6)
脱脂乳の凝固(27℃)     陰性(7)脱脂乳の
ペプトン化(27℃)陽性(8)生育温度範囲 15〜
36℃ (生育至適温度 27℃) (9)炭素源の利用性(ブリーダム・ゴトリーブ寒天培
地) D−グルコース、L−アラビノース、D−キシロース、
ラフィノース、メリビオース、D−マンニトール、D−
フルクトース、L−ラムノース、i−イノシトール、シ
ュークロ°−スを利用する (10)セルロースの分解        陰性(IV
)細胞壁組成 細胞壁のジアミノピメリン酸はLL型である。
以上、本閑の菌学的性状を詳しく記載したが、これを要
約すると以下の通りである。
細胞壁中のジアミノピメリン酸はLL型である。
気菌糸の形態は直線状で、長い胞子鎖を形成し、胞子の
表面は平滑である。培養上の諸性質としては、栄養菌糸
はアイポリ−からゴールド系あるいはグリーン系の色調
を呈し、気菌糸はホワイトあるいはグレイ系の色調を呈
する。可溶性色素は産生じない。
以上の結果から、本菌株はストレプトマイセス属に属す
る菌種であり、ブリドハムとトレスナーの分類(バーシ
スφマニュアル舎オブーデターミネーティーブ・バクテ
リオロジー、第8版。
748〜829頁、1974年)によるホワイトあるい
はグレイシリーズに属する菌種であると考えられる。
なお、本菌株はストレプトマイセス エスピー・W K
 −2057(StrcptoIIyccs sp、W
K−2057)として、工業技術院微生物工業技術研究
所に寄託されている(微工研菌寄第10015号)。
以上、抗生物質WK−2057生産菌について説明した
が、一般的に放線菌の菌学上の性状は極めて変異しやす
く、一定したものではない。放線菌は、自然的にあるい
は通常行なわれている紫外線照射、X線照射、または変
異誘発剤(例えば、N−メチル−N−ニトロ−N−ニト
ロソグアニジン、およびエチルメタンスルホネート等)
を用いる人為的な変異手段により変異することは周知の
事実である。このような人為的変異株は勿論、自然変異
株も含め、ストレプトマイセス属に属し、抗生物質WK
−2057を生産する能力を有する菌株はすべて本発明
に使用することができる。
本発明において、まずストレプトマイセス属に属する抗
生物質WK−2057生産菌を適当な培地に培養する。
本菌の培養においては、一般に放線菌の培養法が用いら
れる。培地としては、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などを含有さ
せた栄養培地が用いられる。
同化し得る炭素源としては、ブドウ糖、糖蜜、澱分、デ
キストリン、セルロース、コーン・ステイープ・リカー
 グリセリン、および有機酸等が単独または組合わされ
て用いられる。消化し得る窒素源としては、ペプトン、
肉エキス、酵母エキス、乾燥酵母、大豆粉、コーン・ス
テイープ・リカー、綿実粕、カゼイン、大豆蛋白分解物
、アミノ酸、および尿素等の有機窒素源、または硝酸塩
、およびアンモニウム塩等の無機窒素化合物が単独また
は組合わされて用いられる。その他、必要に応じてナト
リウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩
、およびリン酸塩の無機塩類が添加される。さらに、必
要に応じて、本閑の生育や抗生物質WK−2057の生
産を促進する微量栄養素、発育促進物質、および前駆物
質を適当に添加してもよい。
培養は通常振とう培養または通気攪拌培養等の好気性条
件下で行なうのが好ましい。工業的には、深部通気攪拌
培養が好ましい。培地のPHは中性付近で培養を行なう
のが好ましい。培養温度は20〜37℃でも行ない得る
が、通常は24〜30℃、好ましくは27℃付近に保つ
のがよい。培養時間は、液体培養の場合、通常4〜6日
培養を行なうと、本抗生物質が生成蓄積される。好まし
くは、培養中の蓄積量が最大に達したとき培養を終了す
るのがよい。これらの培養組成、培地の液性、培養温度
、攪拌速度、および通気量等の培養条件は使用する菌株
の種類、および外部条件等に応じて、好ましい結果が得
られるように便宜調節あるいは選択する。液体培養にお
いて発泡かあ、る場合は、シリコン浦、植物油、および
界面活性剤等の消泡剤を便宜使用する。
このようにして得られた培養物中に蓄積された抗生物質
WK−2057は、主として培養菌体中に含有されてい
るので、培養物を必要に応じてろ過補助剤(例えば、セ
ライト、およびハイフロース−パーセル)を加えてろ過
するか、または遠心分離して培養ろ液と菌体とを分離し
、その菌体から抗生物質WK−2057を採取するのが
有利である。
抗生物質WK−2057はへキサンおよび水に不溶であ
り、またアルコール系溶媒(例えば、メタノール、およ
びエタノール)、クロロホルム系溶媒(例えば、ジクロ
ロメタン、およびクロロホルム)、およびケトン系溶媒
(例えば、アセトン、およびメチルイソブチルケトン)
等の多くの有機溶媒に可溶である塩基性物質であるので
、培養菌体から抗生物質WK−2057を分離精製する
には、これらの性質を利用した精製方法を用いる。
通常、培養菌体を親水性有機溶媒(例えば、アセトン、
およびメタノール)等で抽出し、抽出液を減圧下で濃縮
して有機溶媒を除去する。その後、非親水性溶媒(例え
ば、酢酸エチル、およびクロロホルム)で抽出すること
により、抗生物質WK−2057が有機溶媒層に転溶さ
れる。
これらのようにして得られた有機溶媒層は、必要に応じ
て金属イオン等を除去するために希薄なエチレンジアミ
ン四塩酸塩水溶液で洗浄した後、種々の脱水剤(例えば
、無水硫酸ナトリウム、およびビーズゲル)を加えて脱
水する。次いで、脱水した有機溶媒層の溶媒を減圧下で
除去する。この濃縮操作において抗生物質WK−205
7は安定ではあるが、通常加熱温度が50℃以下となる
ように行なうのが好ましい。残渣にヘキサン、および石
油エーテル等の有機溶媒を加えて抗生物質WK−205
7を沈澱させる。得られた沈澱物をヘキサン等で数回洗
浄し、吸引ろ過または遠心分離により抗生物質WK−2
057の粗製物を採取することができる。
上記粗製物をさらに精製するには、抗生物質WK−20
57物質と混雑物との溶解度の差、混合しない二液相関
の分配の差、あるいは各種吸着担体に対する吸着力の差
を利用する多くの手段を用いることができる。その中で
も特にクロマトグラフィーが有効な手段である。抗生物
質WK−2057物質の精製に有効なりロマトグラフィ
ーは、シリカゲル、アルミナ、活性炭セルロース、およ
びヒドロキシアパタイトHP−20等の吸着樹脂等を用
いる吸着クロマトグラフィーや、シラン化シリカゲル、
およびオクタデシルシラン化シリカゲル等を用いる逆相
分配クロマトグラフィーや、セファデックスLH−20
、およびトヨバール等を用いる分子ふるいに基づくゲル
ろ過りロマトグラフィーや、DEAE−セルロース、D
EAE−セファデックス、およびDEAE トヨバール
等を用いるイオン交換クロマトグラフィー等が挙げられ
る。
抗生物質WK−2057は、上記のクロマトグラフィー
、電気泳動、向流分配、限外ろ過、および蒸留等の手段
を単独あるいは任意の順序で組合わせまたは反復して用
いることにより分離精製される。例えば、上記粗製物を
少量のクロロホルムに溶解し、シリカゲルに吸着させ、
クロロホルム−メタノール系混合溶液を用いてカラムク
ロマトグラフィーを行う。そして、その活性画分を減圧
濃縮後、少量のクロロホルムに溶解し、これをクロロホ
ルム−メタノール系混合溶液で分子ふるいに基づくゲル
ろ過クロマトグラフィーを行ない抗生物質WK−205
7を分離精製することができる。
以下、抗生物質WK−2057の理化学的性質および生
物学的性質について述べる。
■、理化学的性質 ■物質の性状:青色を呈する針状結晶 ■元素組成:C2□H32N 20 (高分解マススペ
クトルによる) ■分子m:400(フィールド・デイソープション(F
D)マススペクトルによる) ■融点:113〜118℃ ■比旋光度: [α]25−49゜ (C−0,45、メタノール) ■紫外線吸収スペクトル:第1図の通り(メタノール中
で測定、条件: 5can 5peed300、Onm
/1n% Bandpass  2.00  no、)
■赤外線吸収スペクトル:第2図の通り(KBrディス
ク法で測定) ■溶剤に対する溶解度:ヘキサンおよび水に不溶であり
、メタノール、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、およびアセトンに可溶 ■核磁気共鳴スペクトル(重メタノール中、7MS基準
):第3図(I H−NMR)および第4図03C−N
MR)の通り [相]呈色反応: H2S 04 、ヨード発色に陽性
シリカゲル順相クロマトグラフィー: 担体・シリカゲル60(メルク社製) RfltiIo、33(展開溶媒 酢酸エチル:メタノ
ール−40:1) Rf値 0.28(展開溶媒 クロロホルム:メタノー
ル−10:1) ■、生物学的性質 ■抗菌スペクトル バチルス・サブチルスATCC66336325バチル
ス・サブチルス1PO30011,56マイクロコツカ
ス中ルテウスATCC94313,12マイコバクテリ
ウム・スメグマチスATCC607> 100エシユリ
ヒア壷コリーNIIIJ         > 100
エシユリヒアeコリーNIIIJ JC−2> 100
クレブジイラやブニュモニエATCC10031> t
o。
サルモネラ・チビミュウム        〉100プ
ロテウス・ブルガリスlPO3187> 100シュウ
トモナス−エルギノーザlPO3080> 100カン
ジダ・アルビカンス          > 100*
サツカロマイセス0セレビシエATCC9763> 1
00*クリプトコツカス拳ネオフォルマン      
100*ミクロスポラム・ジブセラム        
 50.O*トリコフィトン・メンタプロフィト   
   100*ペニシリウム・ヘルクエ1F04674
      > 100*ボトリチス・シネレ    
        100 *スクレオチニア・シネレ 
          25.O*ピリキュラリア・オリ
ゼ           12.5**印はポテト寒天
使用 以上の結果より抗生物1WK−2057は、ダラム陽性
閑および一部の真菌類に対して抗菌活性を示すが、ダラ
ム陰性閑に対しては抗菌活性を示さないことが判明した
■制癌作用 5180マウス腫瘍に対する効果 5180細胞を1×106個/マウス(ICR雄6周令
)腹腔に移植し、下記第1表に示す方法について治療し
生存日数を観察した。
第   1   表 投与量  投与口 生存日数 延命率 22.2    1 〜9  23        1
3011.1    1〜9  21.5    11
5投与日は腫瘍移植日数を08目とした。生存日数は1
郡3匹のマウスの中央値を示した。延命率は次式にて計
算した。
延命率(96) 上記の第1表に示した通り、抗生物質WK−2057の
8180腹水癌に対する制癌活性が認められた。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、これらにより本発明が限定されるものではない。
(実施例) A5ストレプトマイセスWK−2057の培養500 
ml容坂ロフラスコに、グリセリン2.0%、大豆粉2
.0%、および食塩0.5%を含有する液体培地(pH
7,0)100mlを仕込み、滅菌した。そして、グル
コース1.0%、ペプトン0.5%、肉エキス0,5%
、食塩0.3%、および寒天1.2%を含有する寒天斜
面培地上において、27℃で6日間培養したストレプト
マイセスWK−2057(微工研菌寄第10015)の
斜面培養から上記1t4C体培地に1白金耳接種した。
その後、レシプロカルシェーカー(振幅17cm。
毎分120回往復)を用い、27℃で72時間振とう培
養して種母を得た。次に、100g容ジャーファ〜メン
ターにグルコース2.0%、ペプトン0.5%、肉エキ
ス0.5%、乾燥酵母0.3%、食塩0.5%、および
炭酸カルシウム0,3%を含有する培地61Mを仕込み
滅菌した後、これに上記の方法により得られた種母60
0 mlを無菌的に移植した。通気攪拌培養を行ない、
培養液6CD)を得た。
B、培養物から抗生物質WK−2057の抽出上記Aで
得られた培養液を遠心分離して菌体を得た。この菌体を
アセトンで抽出し、抽出液を減圧濃縮して有機溶媒を除
去した。この濃縮液に酢酸エチルを加え、十分に攪拌し
た後、酢酸エチル層を分岐した。この分液した酢酸エチ
ル層を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、減圧濃縮して
抗生物質WK−2057を含有する油状残渣12.5g
を得た。
C,シリカゲルクロマトグラフィーによる抗生上記Bで
得られた油状残渣を、予めクロロホルムを用いてシリカ
ゲル(メルク社製)を充填させたシリカゲルカラム(内
径30mm、長さ400mm)に吸着させ、展開溶媒を
クロロホルムからメタノールへと連続的に変化させなが
らクロマトグラフィーを行なった。得られた活性画分を
減圧濃縮して、純度約6096程度のWK−2057粗
精製品450 mgを得た。
上記Cで得られた抗生物質WK−2057の純品を得る
ために、高速液体クロマトグラフィー(日本分光工業社
製、モデルLC−20)を用い精製を行なった。この際
、カラムは内径7.6mm。
長さ250關のAsahlpack G S −310
H(旭化成)を用いた。上記Cで得られた抗生物質WK
−2057粗精製品20mgをクロロホルム200μg
に溶解した試料をインジェクトし、展開溶媒としてクロ
ロホルム−メタノール(20: 1、高速液体クロマト
用溶媒を使用)を用いクロマトグラフィーを行なった。
260nmの紫外部吸収で抗生物質WK−2057に該
当するピークを示すフラクションを集め、これを減圧下
で濃縮乾固し、抗生物質WK−2057の純品8 mg
を得た。この操作を数千回繰返して抗生物質WK−20
57を合計約200 mg得た。この抗生物質WK−2
057の理化学的性質および生物学的性質は先に記載し
た通りである。
[発明の効果] 上記の通り、本発明によって新規な抗生物質WK−20
57およびその製造方法が提供される。
本発明による抗生物質WK−2057は、ダラム陰性菌
に対して抗菌活性を示さず、ダラム陽性菌および一部の
真菌類に対して抗菌活性を示し、ザルコーマ180細胞
に対して増殖抑制活性を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は抗生物質WK−2057の紫外線吸収スペクト
ル図、第2図は赤外線吸収スペクトル図、第3図はI 
H−NMRスペクトル図、第4図は13C−NMRスペ
クトル図。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)以下の理化学的性質を有する抗生物質WK−20
    57。 [1]元素組成:C_2_7H_3_2N_2O(高分
    解能マススペクトルによる) [2]分子量:400(フィールド・ディソープション
    マススペクトルによる) [3]融点:113〜118℃ [4]比旋光度:[α]^2^5−49° (C=0.45、メタノール) [5]紫外部吸収スペクトル:第1図の通り(メタノー
    ル中で測定) [6]赤外部吸収スペクトル:第2図の通り(KBrデ
    ィスク法で測定) [7]溶剤に対する溶解性:ヘキサンおよび水に不溶、
    メタノール、エタノール、ジクロロメタン、クロロホル
    ム、酢酸エチル、酢酸ブチル、およびアセトンに可溶 [8]核磁気共鳴スペクトル(重メタノール中、TMS
    基準):第3図および第4図の通り [9]塩基性、中性、酸性の区別:塩基性物質 [10]呈色反応:H_2SO_4、ヨード発色に陽性
  2. (2)ストレプトマイセス属に属する抗生物質WK−2
    057生産菌を培地に培養し、培養物中に抗生物質WK
    −2057を蓄積させ、該培養物中から抗生物質WK−
    2057を採取することを特徴とする抗生物質WK−2
    057の製造方法。
  3. (3)ストレプトマイセス属に属する抗生物質WK−2
    057生産菌が、ストレプトマイセスWK−2057(
    微工研菌寄第10015)である請求項2記載の製造方
    法。
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