JPH07179412A - Wa3854物質、その製法及び用途 - Google Patents

Wa3854物質、その製法及び用途

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JPH07179412A
JPH07179412A JP2418542A JP41854290A JPH07179412A JP H07179412 A JPH07179412 A JP H07179412A JP 2418542 A JP2418542 A JP 2418542A JP 41854290 A JP41854290 A JP 41854290A JP H07179412 A JPH07179412 A JP H07179412A
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JP
Japan
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substance
culture
component
methanol
chemical
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Application number
JP2418542A
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English (en)
Inventor
Kumiko Nitta
久美子 新田
Toshiaki Iwamoto
俊朗 岩元
Akihiko Fujie
昭彦 藤江
Masami Ezaki
正美 江崎
Shigehiro Takase
茂弘 高瀬
Masaharu Hashimoto
正治 橋本
Masakuni Okuhara
正国 奥原
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Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [構成] ストレプトミセス(Streptomyce
s)属に属する微生物を培養して、化1で表されるWA
3854物質を製造する。 【化1】 [効果]この物質はプロテアーゼ阻害剤として有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はWA3854物質、その
製法及び用途に関するものである。WA3854物質
は、ストレプトミセス属菌の培養物から分離採取された
従来未知の新規物質であり、すぐれたプロテアーゼ抑制
作用を示し、プロテアーゼ抑制剤、抗真菌剤等各種医薬
として有用である。
【0002】
【従来の技術】真菌の生産する酸性プロテアーゼは、臓
器侵襲や血管内侵入の際、その関与が指摘され、病原性
発現に深くかかわっている。したがってこのようなプロ
テアーゼの作用を阻害することができれば、その結果と
して真菌の作用を阻止することが可能となる。つまり、
プロテアーゼ阻害剤は抗真菌剤として非常に有用なので
ある。
【0003】従来、プロテアーゼ阻害剤としては、カビ
のプロテアーゼを阻害するのに有効な物質としてペプス
タチンAが知られ、抗真菌剤としてはアンホテンシンB
(AMPH−B)が知られているが、その作用は充分で
はないし、体内動態も満足しうるものではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プロテアー
ゼ、特にカビの酸性プロテアーゼに対して広範な阻害活
性を有し、しかも従来のプロテアーゼ阻害剤よりも体内
動態がすぐれたプロテアーゼ阻害剤を開発する目的でな
されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、既知の物質の中か
ら目的とするプロテアーゼ阻害剤をスクリーニングした
けれども、成功するには至らなかった。
【0006】そこで本発明者らは、安全性の面から天然
物に着目し、微生物の発酵生産物に注目するに至り、各
種微生物を検索した結果、茨城県で採取された土壌から
新たに分離した放線菌No.3854株が培養液中に目
的物質を蓄積することを発見した。そして更にこの物質
についてその理化学的性質を詳細に研究したところ、従
来未知の新規物質であることを確認し、この物質を新た
にWA3854物質と命名した。
【0007】そして更に研究の結果、WA3854物質
から4種類の化合物を単離し、それらをそれぞれWA3
854A、WA3854B、WA3854C、WA38
54Dと命名し、いずれも新規化合物であることを確認
した。
【0008】本発明に係るWA3854物質の内、WA
3854A物質は下記表1に示す理化学的性質を有して
いる。
【0009】
【表1】
【0010】WA3854B物質は下記表2に示す理化
学的性質を有している。
【0011】
【表2】
【0012】WA3854C物質は下記表3に示す理化
学的性質を有している。
【0013】
【表3】
【0014】WA3854D物質は下記表4に示す理化
学的性質を有している。
【0015】
【表4】
【0016】このような理化学的性質を有する物質は従
来知られておらず、新規物質であることが確認された。
そしてこれら新規物質であるWA3854A、B、C、
D物質について、その化学構造の決定を試みた結果、そ
れに成功し、それらの構造式をそれぞれ化2、化3、化
4、化5に示す式II、式III、式IV、式Vのよう
に決定した。
【0017】
【化2】
【0018】
【化3】
【0019】
【化4】
【0020】
【化5】
【0021】このようにして、WA3854A、B、
C、D物質の構造決定に伴ない、これらの物質を改めて
それぞれFR−136048、FR−136047、F
R−901430、FR−901431と命名し、以
後、これらの名称も使用する場合がある。
【0022】すなわち本発明は、WA3854物質に関
するものであって、次の化6で示される式Iの構造を有
するものである。
【0023】
【化6】
【0024】本発明に係るWA3854物質は、本発明
者らが茨城県で採取した土壌から新たに分離した放線菌
No.3854によって生産されるほか、生産されたW
A3854物質をアルキル交換その他の化学修飾をした
りする等簡単な化学処理によっても容易に製造すること
ができるし、全合成することも可能である。
【0025】放線菌No.3854株は、後記する菌学
的性質から、ストレプトミセス属に属するものと認めら
れ、ストレプトミセス エスピー No.3854(S
treptomyces sp.NO.3854)と命
名された。
【0026】本菌株の凍結乾燥サンプルは、工業技術院
微生物工業技術研究所(〒305、茨城つくば市東1−
1−3)へFERM P−11784の番号で寄託され
た。(寄託日=1990年10月22日)
【0027】WA3854物質の生産は、単に説明を目
的として挙げただけの本明細書記載の特定の微生物の使
用に限定されるものではないことを理解すべきである。
この発明は、記載の微生物からX線照射、紫外線照射、
N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン、
2−アミノプリン等の変異処理により取得できる人工変
異株並びに自然変異株を問わずWA3854物質を生産
しうる全ての変異株の使用をも包含するものである。
【0028】次に、ストレプトミセス エスピー N
o.3854(Streptomyces sp.N
O.3854)の菌学的性質を示す。
【0029】本菌体の形態観察、培養性状、生理学的性
質を調べるための培地、方法は主にシャーリングとゴッ
トリーブ(1)、ワックスマン(2)の方法に従った。
各観察は、主に30℃、14〜21日間培養後それぞれ
の観察を行った。色名は“メシューエン・ハンドブック
・オブ・カラー”(3)から引用した。炭素源の利用性
はプリドハム・ゴットリーブの方法(6)に従った。生
育温度は酵母エキス・麦芽エキス寒天を用いて調べた。
細胞壁の分析は、ベッカー等の方法(4)及び山口の方
法(5)に従った。
【0030】〔(1)形態的特徴〕オートミール寒天、
無機塩・でんぷん寒天上で30℃,14日培養後、光学
及び電子顕微鏡観察を行った。栄養菌糸はよく発達し断
裂しない。気中菌糸は単純分枝し、1本当り20個以上
の胞子を直鎖する胞子柄を着生する。気中菌糸と胞子鎖
の形態は直状である。胞子は、0.5−0.7×0.6
−1.2μmの大きさの円筒形で、表面は平滑であっ
た。菌核、胞子のう、遊走子等は観察されなかった。
【0031】〔(2)培養性状〕結果を下記の表5に示
す。気菌糸形成は多くの培地で不良である。オートミー
ル寒天、無機塩・スターチ寒天でわずかに、白色の気菌
糸を着生する。生育裏面は、酵母エキス・麦芽エキス寒
天、及びオートミール寒天で薄い黄色を呈する。メラノ
イド色素及び他の可溶性色素の生産は見られなかった。
【0032】
【表5】
【0033】〔(3)細胞壁タイプ〕No.3854株
の全菌体分解物の分析の結果、LL−ジアミノピメリン
酸の存在が確認できた。従って本菌株の細胞壁はI型で
あると考えられる。
【0034】〔(4)生理的性質〕生理的性質と炭素源
の利用性の結果を下記の表6、7にそれぞれ示す。
【0035】
【表6】
【0036】
【表7】
【0037】形態観察及び化学分析の結果から、No.
3854株はストレプトミセス属に属すると考えられる
(7)(8)。そこで本菌株をストレプトミセス・エス
ピー・No.3854と命名した。
【0038】引用した文献は下記表8に示すとおりであ
る。
【0039】
【表8】
【0040】本発明に係るWA3854物質を例えば発
酵法にしたがって製造するには、ストレプトミセス属に
属する該物質生産菌(例えばStreptomyces
sp・No.3854)を資化しうる炭素及び窒素源
を含む栄養培地中に接種し、好気条件下で培養すること
により(例えば、振とう培養、通気攪拌培養等)、生産
せしめることができる。
【0041】炭素源としては、グルコース、シュークロ
ース、澱粉、フラクトース、グリセリンその他の炭水化
物を使用するのが好ましい。
【0042】窒素源としては、オートミール、イースト
エキストラクト、ペプトン、グルテンミール、綿実粉、
大豆ミール、コーンスティープリカー、乾燥イースト、
小麦胚芽、落花生粉、チキン骨肉ミール等を使用するの
が好ましいが、アンモニウム塩(例えば、硝酸アンモニ
ウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等)、尿
素、アミノ酸等の無機及び有機の窒素化合物も有利に使
用することができる。
【0043】これらの炭素源及び窒素源は、併用するの
が有利であるが、純粋なものを必らずしも使用する必要
はない。不純なものには、生長因子や微量要素が含まれ
ているからである。
【0044】必要ある場合には、例えば次のような無機
塩類を培地に添加してもよい:炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリ
ウム、マグネシウム塩、銅塩、コバルト塩等。
【0045】特に、培地が強く発泡するのであれば、必
要あるときに、液体パラフィン、動物油、植物油、鉱物
油、シリコン等を添加してもよい。
【0046】目的物質を大量に工業生産するには、他の
発酵生産物の場合と同様に、通気攪拌培養するのが好ま
しい。少量生産の場合は、フラスコを用いる振とう培養
が好適である。
【0047】また、培養を大きなタンクで行う場合は、
WA3854物質の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種培
養した後、次に培養物を大きな生産タンクに移動してそ
こで生産培養するのが好ましい。この場合、種培養に使
用する培地及び生産培養に使用する培地の組成は、両者
ともに同一であってもよいし必要あれば両者を変えても
よい。
【0048】培養は通気攪拌条件で行うのが好ましく、
例えばプロペラやその他の機械による攪拌、ファーメン
ターの回転または振とう、ポンプ処理、空気の吹込み等
既知の方法が適宜使用される。通気用の空気は滅菌した
ものを用いる。
【0049】培養温度は、本WA3854物質生産菌が
本物質を生産する範囲内で適宜変更しうるが、通常は1
〜40℃、好ましくは11〜34℃で培養するのがよ
い。培養時間は、培養条件や培養量によっても異なるが
通常は約1日〜1週間である。
【0050】発酵終了後、培養物から目的とするWA3
854物質を回収する。すなわち、菌体は、直接水及び
/又は有機溶媒による抽出、あるいは、これを機械的に
又は超音波等既知の手段を用いて破壊した後、水及び/
又は有機溶媒で抽出した後、常法にしたがって回収、精
製する。培養液の場合は、直接、常法にしたがって回
収、精製すればよい。
【0051】回収、精製方法としては、例えば、水、有
機溶媒、これらの混合溶媒による溶媒抽出;クロマトグ
ラフィー;単一溶媒又は混合溶媒からの再結晶常法が適
宜単独であるいは組合わせて使用できる。
【0052】WA3854物質の回収、精製は上記のよ
うに既知の方法を適宜利用して行うが、例えば次のよう
にしてもよい。まず、培養物のアセトン抽出液を、酢酸
エチル、ヘキサン、またはこれらの混合溶媒で抽出し、
抽出液を蒸発又は蒸留して濃縮する。濃縮残渣をクロマ
トグラフィ又は再結晶処理して、必要あれば更に凍結乾
燥してもよい。
【0053】本発明においては、WA3854物質は各
成分を分離することなく混合物ないし粗製物のまま各種
の用途に使用することができるが、必要ある場合には更
にクロマトグラフィー処理その他既知の分離、精製手段
によってWA3854A、B、C、Dの各成分に分離
し、これ(ら)を取得することができる。また、これら
の各成分を原料として化学的手段により本発明に係る各
種のWA3854物質を容易に合成することも可能であ
り、全合成ももちろん可能である。
【0054】このようにして得たWA3854物質は、
遊離の形で使用するほか、例えば次のような塩基で処理
するといった常法によって薬剤上許容できる塩の形で使
用してもよく、これらの塩類も本発明の権利範囲に包含
される。
【0055】塩基として好適なものの例は次のとおりで
ある:アルカリ金属(例えばナトリウム、カリウム
等)、アルカリ土金属(例えばマグネシウム、カルシウ
ム等)、これらの水酸化物又は炭酸塩、アルカリ金属ア
ルコキサイド(例えばナトリウムメトキサイド、ナトリ
ウムエトキサイド、カリウムt−ブトキサイド等)その
他。
【0056】本発明に係る薬剤組成物は、WA3854
物質及び/又はその塩を有効成分としてこれに常用され
る無機又は有機の担体を加えて、固体、半固体又は液体
の形で、経口投与剤のほか、外用剤等の非経口投与剤に
製剤化する。
【0057】経口投与のための製剤としては、錠剤、丸
剤、顆粒剤、軟・硬カプセル剤、散剤、細粒剤、粉剤、
乳濁剤、懸濁剤、シロップ剤、エリキシル剤等が挙げら
れる。非経口投与のための製剤としては、注射剤、点滴
剤、輸液、軟膏、ローション、トニック、スプレー、懸
濁剤、油剤、乳剤、坐剤等が挙げられる。本発明の有効
成分を製剤化するには、常法にしたがえばよく、界面活
性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝
剤、懸濁剤、等張剤その他常用される佐薬を適宜使用す
る。
【0058】本発明に係る薬剤組成物の投与量は、その
種類、治療ないし予防対象疾病の種類、投与方法、患者
の年令、患者の症状、処理時間等によって相違するが、
静脈投与の場合は成人ひとり当り1日に有効成分(WA
3854物質及び/又はその塩類)を0.1〜100m
g/kg投与し、筋肉投与の場合は同じく0.1〜10
0mg/kg投与し、経口投与の場合も同じく1〜10
00mg/kgの範囲内に投与する。
【0059】以下、本発明を実施例について更に詳しく
説明する。
【0060】〔実施例1〕
【0061】〔(1)WA3909物質の発酵生産〕コ
ーンスターチ1%、グリセリン1%、グルコース0.5
%、綿実粉1%、乾燥酵母0.5%、コーンスティープ
リカー0.5%からなる培地のpHを6.5に修正後、
CaCO0.2%を加え、500ml容三角フラスコ
に160ml分注し121℃、30分間滅菌した。これ
にWA3854株(FERM P−11784)のスラ
ントを一白金耳接種し、30℃96時間ロータリーシェ
ーカー(毎分250回転)で培養を行い種培養液とし
た。
【0062】別に、澱粉の酸加水分解物1%、コーンス
ターチ0.5%、グリセリン0.5%、普通ブイヨン
(極東)0.5%、ペプトン(極東)0.5%、小麦胚
芽0.2%からなる培地のpHを7.0に修正後30l
容ジャーファメンターに20l注入し、消泡剤としてア
デカノール(旭電化工業(株))0.05%を添加し1
21℃、30分間滅菌後、上記の種培養液を2%接種
し、通気量20l/分、1kg/cm、250回転/
分、30℃で90時間撹拌培養を行った。
【0063】〔(2)WA3854物質の精製〕上記の
培養方法で得られたブロス60lにラジオライト1.5
kgを添加後濾過し、濾液45lを得た。その濾液を4
lまで濃縮後メタノール16lを加え、生ずる沈澱物を
濾過により除去した。メタノールを減圧下蒸発除去し、
3lまで濃縮後、等量のn−ブタノールを加えプロテア
ーゼ阻害活性成分を抽出した。得られた抽出物は濃縮乾
固し、1lのシリカゲル60(Merck)カラムに付
した。ジクロロメタン−メタノールの混液(100:0
−2:1)で段階的に展開すると、WA3854A成分
とWA3854B成分はジクロロメタン−メタノール1
0:1の画分に溶出され、WA3854C成分とWA3
854D成分は4:1の画分に溶出された。
【0064】WA3854A、Bの両成分を含む画分は
濃縮乾固し、さらに300mlのシリカゲル60カラム
に付した。ヘキサン−アセトンから成る混液(4;1−
4:5)でカラムを段階的に展開し、ヘキサン−アセト
ン(4:5)で両成分を溶出した。得られた画分は乾固
し、メタノール5mlに溶解後、LiChroprep
RP−18 40−63μm(440−37)に付し
た。カラムはメタノール濃度を漸増させるメタノール−
水混合液(50%メタノール水−60%メタノール水)
で展開した。HPLCならびに酵素アッセイにより、W
A3854A成分は55%メタノール水の画分に、ま
た、WA3854B成分は60%メタノール水の画分に
それぞれ溶出された。WA3854A成分のみを含む画
分を減圧下でメタノールを蒸発させ、さらに濃縮すると
WA3854A成分が沈澱してくる。これを濾取するこ
とによりWA3854A成分を55mg得ることができ
た。WA3854B成分についても同様の方法で46m
g得た。
【0065】一方、WA3854C成分とWA3854
D成分を含むシリカゲルの溶出画分は、再度300ml
のシリカゲル60のカラムに付し、ジクロロメタン−メ
タノールの混液で段階溶出した。活性はジクロロメタン
−メタノール4:1から2:1の画分に溶出され、その
画分を濃縮乾固し残渣を5mlの50%メタノールに溶
解後、LiChroprep RP−18 40−63
μm(440−37)のカラムに付した。カラムは予
め、0.5%NHPOを含む17%アセトニト
リル水で平衡化しておき、サンプルチャージ後、同溶媒
700mlにて洗浄し、0.5%NHPOを含
む20%アセトニトリル水で展開すると、先にWA38
54C成分が、続いてWA3854D成分が溶出され
た。
【0066】WA3854C成分を含む画分は減圧下で
アセトニトリルを除去し、LiChroprep RP
−18 40−63μm(310−25)のカラムに付
し、500mlの水で洗浄後、500mlのメタノール
でWA3854C成分を溶出した。得られた溶出液は減
圧下濃縮しメタノールを除去後、その残渣を水50ml
で溶解し、凍結乾燥することでWA3854C成分を5
4mg得ることができた。一方、WA3854D成分を
含む画分200mlを80mlまで濃縮するとWA38
54D成分が針状結晶として得られる。この結晶を濾取
し冷水で洗浄後、乾燥することでWA3854D成分を
300mg得ることができた。
【0067】〔実施例2〕実施例1で製造したWA38
54物質について、Aspergillus sait
oi由来の酸性プロテアーゼを用いて、それに対する阻
害活性の測定を次のようにして行い、該活性を確認し
た。
【0068】Aspergillus acid pr
otease(E.C.3.4.23.6.,Sigm
a社製)を500μg/mlになるように水に溶解し、
酵素液とする。Hemoglobin,Bovine
serum albuminをそれぞれ10mg/m
l,2.5mg/mlになるように0.1Mクエン酸ナ
トリウム・塩酸緩衝液(pH3.0)に溶解し基質液と
する。
【0069】段階希釈した被検サンプル液100μl、
酵素液100μl、基質液1,000μlを混合し、3
7℃で30分反応させる。10%トリクロロ酢酸溶液を
1,000μl加え、反応を停止させた後、約20分室
温で放置する。その後、3,000rpm、15分遠心
し上清の280nmの吸光度を測定し、proteas
e活性とする。protease活性を50%阻害する
サンプルの濃度をIC50として示す。その結果を下記
の表9に示す。
【0070】
【表9】
【0071】上記結果から明らかなように、WA385
4物質はいずれもすぐれたプロテアーゼ阻害作用を有す
ることが確認された。
【0072】〔実施例3〕実施例1で製造したWA38
54物質について、Aspergillus fumi
gatus全身感染系での感染防御試験を次のようにし
て行い、該効果を確認した。
【0073】4日前に200mg/kgのサイクロフォ
スファマイドを腹腔内投与したマウスにAsp.fum
igatus8004株の胞子を、一匹当たり4×10
個になるように尾静脈より感染させる。感染後1時間
及びその後9日目まで1日1回、計10回皮下投与す
る。感染後23日目まで生存数を観察し、平均生存日数
を算出した結果を次の表10に示す。
【0074】
【表10】
【0075】上記結果から明らかなように、in vi
voでの全身感染系において、10mg/kg、50m
g/kgいずれの投与量においても卓越した延命効果が
認められ、Pepstatin Aよりもすぐれている
ことが確認された。
【0076】なお、マウスを用いた急性毒性試験ではW
A3854Dの腹腔内投与によるLD50値は約160
mg/kgであって、本発明に係る物質は安全性もきわ
めて高いことが確認された。
【0077】〔実施例4〕以下の表11に示す各成分を
用いて錠剤の製造を行った。
【0078】
【表11】
【0079】すなわち、(1)、(2)及び(3)(但
し17g)を混合し、(3)(但し7g)から調製した
ペーストとともに顆粒化した。得られた顆粒に(3)
(但し5g)と(4)を加えてよく混合し、この混合物
を圧縮錠剤機により圧縮して、1錠あたり有効成分
(1)を50mg含有する錠剤1000個を製造した。
【0080】〔実施例5〕以下の表12に示す各成分を
用いて注射剤の製造を行った。
【0081】
【表12】
【0082】すなわち、(1)〜(4)の全成分を蒸留
水1000mlに溶解した後、アンプルに1mlずつ分
注して、注射剤1000本を製造した。
【0083】
【発明の効果】本発明はWA3854物質を提供するも
のであるが、この物質は従来未知の新規薬理活性物質で
あって、すぐれたプロテアーゼ抑制作用を示し、医薬、
例えば真菌による疾患等の予防及び/又は治療剤とし
て、非常に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 38/55 ADZ C07K 5/08 8318−4H C12N 9/99 C12P 21/02 9282−4B //(C12P 21/02 C12R 1:465) (72)発明者 高瀬 茂弘 茨城県石岡市総社1−12−10 (72)発明者 橋本 正治 茨城県つくば市梅園2−15−3 (72)発明者 奥原 正国 茨城県つくば市梅園2−14−10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化1の式Iで表わされるWA3854物
    質。 【化1】
  2. 【請求項2】 ストレプトミセス(Streptomy
    ces)属に属するWA3854物質生産菌を培養して
    WA3854物質を生成せしめ、これを採取することを
    特徴とするWA3854物質の製造方法。
  3. 【請求項3】 WA3854物質を有効成分とするプロ
    テアーゼ阻害剤。
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