JPS591276B2 - ノジリマイシン・グルコ−スオリゴマ−およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下記の化学構造式で示される新規物質ノジリマ
イシン・グルコースオリゴマ−およびその製造法に関す
るものである。

□ＯＨ 更に詳しくはノジリマイシンと可溶性澱粉またはサイク
ロデキストリンを水性媒体下にサイクロデキストリング
ルコシルトランスフエラーゼを作用させて合成されるノ
ジリマイシン・グルコースオリゴマ一（上記化学構造式
においてｎ＝Ｏ〜１４の整数で示されるものが生成する
が特に重要なものとしてｎ＝０〜９の整数で示されるも
のを意味する）の混合物または各成分を精製単離するこ
とを特徴とするノジリマイシン・グルコースオリゴマ一
の製造法に関するものである。

ノジリマイシンはそれ自体の抗菌作用以外に５ーアミノ
−５−デオキシ−Ｄ−グルコピラノースの構造を有し〔
テトラヘドロン（ＴｅｔｒａｈｅｄｒＯｎ）、２４巻、
２１２５頁、１９６８年〕、Ｄ−グルコースのアナロー
グ（ＡｎａｌＯｇｕｅ）として生理生化学的に極めて興
昧深い抗生物質である。

例えばノジリマイシンはそれ自体β−グルコシダーゼや
或種のアミラーゼに対し強い阻害作用を示すし（アグリ
カルチヤル アンド バイオロジカル ケミストリ一（
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＢｉＯＩＯｇｉｃａｌ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、３４巻、９６６頁、１９７０年
〕又グルコース・オキシダーゼやグルコース・デヒドロ
ゲナーゼによつてＤ−グルコースと同様に酸化されＤ−
グルコニツク一δ−ラクタムに変換される（特開昭５０
−５８２８７号公報参照）。本発明者らはさらにノジリ
マイシンの新しい生理活性誘導体の製造につき検討を行
ない、サイクロデキストリン・グリコシルトランスフエ
ラーゼ〔ジヤーナル オブ アメリカン ケミカル ソ
サイテイ（ＪＯｕｒｎａｌＯｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅ
ｍｉ一ＣａｌＳＯｃｉｅｔｙ）、７６巻、２３８７頁、
１９５４年〕を用い有用な誘導体としてノジリマイシン
のグルコースオリゴマ一の酵素的合成に成功した。ノジ
リマイシンはサイクロデキストリン・グリコシルトラン
スフエラーゼに対し阻害的に作用するが、本発明者らは
反応条件を種々検討の結果、本酵素のカツプリング反応
にノジリマイシンを受容体基質として利用しうることを
見出した。同時に酵素反応で合成されたこれらノジリマ
イシン・グルコースオリゴマ一は各種アミラーゼに対し
強い阻害活性を示し、一連の新しいタイプのアミラーゼ
阻害剤になりうるという所見を得た。サイクロデキスト
リン・グリコシルトランスフエラーゼは最初バチルス・
マセランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍａｃｅｒａｎｓ）の培
養液から発見されたが、その後バチルス・メガセリウム
（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍｅｇａｔｅ−Ｒｉｕｍ）〔アグリ
カルチユラル アンド バイオロジカル ケミストリ一
（ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＢｌＯｌＯｇｉｃａ
ｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ）、３８巻、３８７頁、１９７４
年〕、更にはバチルス属に属する好アルカリ性細菌のあ
る種の株にも同種酵素の存在が報告された（アグリカル
チユラル アンド バイオロジカル ケミストリ一（Ａ
ｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＢｌＯｌＯｇｉｃａｌＣ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ）、４０巻、７５３頁、１９７６年〕
。

ノジリマイシン・グルコースオリゴマ一の調製にあたつ
ては、先ずサイクロデキストリン・グリコシルトランス
フエラーゼ（以下単に酵素と略称する）をその生産菌を
培養することにより製造することが必要である。

酵素生産培地としては炭素源にバレイシヨの煮沸抽出汁
、澱粉、窒素源にイーストエキス、ペプトン、コーン・
ステイープリカ一、カゼイン水解物および硫安等を含む
ものが好ましく、その他無機塩として炭酸カルシウム、
塩化マグネシウム、燐酸ナトリウムおよび硫酸第一鉄等
が用いられる。培養法としては好気的液体培養法が適当
で、普通３７℃付近３日前後の培養で酵素が生産される
。酵素は主に培養液中に蓄積されるから培養済液を粗酵
素液として直接使用することも可能であるが、一般的に
は培養淵液から精製抽出した状態で用いる。

本酵素の精製には公知の方法又はそれらを組合せた方法
が用いられる。即ち培養済液の硫安塩析分画、粗酵素液
を澱粉に接触吸着させ、無機塩水、例えば希薄な第二燐
酸ナトリウム溶液で溶出する力法又はセフアデツタス（
フアルマシア・フアインケミカルズ社製）やバイオゲル
（バイオラド・ラボラトリーズ社製）を用いるカラムク
ロマトグラフィーが有効であり、これら精製手段の組合
せによつて高純度の精製酵素を得ることが出来る。ノジ
リマイシン・グルコースオリゴマ一を製造するに当つて
は、基質サイタロデキストリン（澱粉又はデキストリン
等でも可能）とノジリマイシンを上記酵素と水溶液中で
４０℃付近で反応させるのが最適である。

反応ＰＨは本酵素の最適ＰＨ即ちＰＨ５から６の間がよ
い。目的生成物が最大に達する反応時間は反応条件によ
り多少異なるが、普通２４時間前後が適当である。反応
混液から、生成されたノジリマイシン・グルコースオリ
ゴマ一を分離精製するには、先ず未反応のサイクロデキ
ストリンを除去する必要があり、例えばトリクロルエチ
レン等の包接される有機溶剤を加え、沈澱するサイクロ
デキストリンの包接化合物を遠心分離等の手段で除去す
る。過剰の有機溶剤と分離した水層は減圧濃縮で適当に
濃縮後、カラムクロマトグラフイ一等の手段によつてノ
ジリマイシン・グルコースオリゴマ一の各成分を精製単
離することが出来る。例えばセフアデツクスやバイオゲ
ルを用いるカラムクロマトグラフイ一を行なえばグルコ
ース残基数の多いノジリマイシン・グルコースオリゴマ
一から順次分画され最後に未反応のノジリマイシンが分
画される。又カーボン・セライトカラムに付し、含水ア
ルコール（エタノールやｎ−ブタノール）で展開する場
合の各成分の溶出の態様はセフアデツクス等の場合と逆
に小分子量のものから順次分画されて来る。この様にし
て分画された各フラタシヨンは次に述べるペーパークロ
マトグラフイ一を実施することによりノジリマイシン・
グルコースオリゴマ一の各成分を同定することが出来、
又各フラクシヨンをフエノール硫酸法で定量することに
より、グルコース残基数が１４ないし１５のノジリマイ
シン・グルコースオリゴマ一の確認と定量が出来る。ペ
ーパークロマトグラフイ一の実施に際しては先ずワツト
マン３ＭＭｆ５紙（Ｗ＆ＲＢａｌｓｔＯｎ社製）又は東
洋Ｆ紙．／Ｆ６５Ｏ（東洋淵紙社製）（長さ４０ＣＴ！
１１巾は任意）に、常法によりノジリマイシン・グルコ
ースオリゴマ一の検液を付し、展開溶媒として６５！）
プロパノールを用い下降法で２０℃、２０時間展開する
。展開沢紙は風乾後、硝酸銀−アセトン法（Ｒ．Ｊ．Ｂ
ｌＯｃｋ著、ＡＭａｎｕａｌＯｆＰａｐｅｒＣｈｒＯ一
ＭａｔＯｇｒａｐｈｙａｎｄＰａｐｅｒＥｌｅｃｔｒＯ
ｐｈＯｒｅｓｉｓ，ｌ３２頁、１９５５年、Ａｃａｄｅ
ｍｉｃＰｒｅｓｓＩＮＣ．）で発色すると、ノジリマイ
シン・グルコースオリゴマ一の各成分は次表の各Ｒｇ値
（Ｄ−グルコースの移動距離に対する検体の移動距離の
比）を示す。分画された各フラクシヨンを各成分ごとに
集め濃縮し、乾燥または凍結乾燥するとノジリマイシン
グルコースオリゴマ一の各成分を白色粉末体として得る
ことが出来る。

各成分の生成比は反応条件によつて変動するが、一般的
には重合度の高いオリゴマ一程低収量である，。かくし
て得られるノジリマイシン・グルコースオリゴマ一の元
素分析値は次表に示す通りである。

（上記表のＧ１−Ｎ，．Ｇ２−Ｎ１・・・・・・ＧｌＯ
−Ｎはそれぞれ前表で示されている４−（α−Ｄ−グル
コシル）−ノジリマイシン、４−（α−Ｄ−マルトシル
）−ノジリマイシン・・・・・・４−（α−Ｄ−マルト
デカノシル）−ノジリマイシンを示す。

（ニ）の値は理論値を示す。）さらに、各ノジリマイシ
ン・グルコースオリゴマ一の分子量測定を蒸気圧法で行
なつた結果と比旋光度、〔α〕Ｄを０．１％の水溶液で
測定した結果を次表に示す。（上記表の（ニ）は理論分
子量を示す。

又Ｇ１−ＮｌＧ２−Ｎ１・・・・・・ＧｌＯ−Ｎは前表
と同じ意味を有する。）次に、得られる各ノジリマイシ
ン・グルコースオリゴマ一のアミラーゼ阻害活性及びマ
ルトヘキサオース生成アミラーゼに対する阻害活性を次
の方法に従つて測定しそれぞれ表に示す結果を得た。

くアミラーゼ阻害活性の測定法〉（１）細菌糖化型α−
アミラーゼに対する阻害活性の測定；細菌糖化型α−ア
ミラーゼ（生化学工業社製）をＰＨ５．２、０．１Ｍ酢
酸緩衝液にて溶解したものを酵素液とし、酵素液０．２
ｍ１と同緩衝液に溶解した阻害剤（即ちノジリマイシン
・グルコースオリゴマ一）溶液０．５Ｔｆ１１とを試験
管に取り、４０℃に３０分保つた後、０．５５％可溶性
澱粉溶液０．３ｍ１を加え３０分反応させ、ソモギ一・
ネルソン法（Ｎ．ＮｅＩｓＯｎ．ＪＯｕｒｎａＩＯｆＢ
ｉＯｌＯｇｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙｌｌ５３巻、３
７５頁、１９４４年）で生成還元糖量を６６０ｎｍの吸
光度として測定しその値をＡとする。

対照（阻害剤を含まず同様操作）の吸光度をＢとすると
き、アミラーゼの阻害率（％）は次式で示される。Ｂ−
Ａ 阻害率（％）＝？ＸｌＯＯ Ｂ （２）マルトヘキサオース生成アミラーゼに対する阻害
活性の測定：マルトヘキサオース生成アミラーゼ（ＦＥ
ＢＳＬｅｔｔｅｒ，２ ６巻、２８１頁、１９７２年）
をｐＨ７．０． ０．ＩＭ 燐酸緩衝液に溶解した酵素
液０．２ゴと同緩衝液に溶解した阻害剤溶液０．５ゴを
試験管に取り、４０℃、３０分保つたのち、＊ ０．５
５％可溶性澱粉溶液０．３ｍｌを加え３０分反応後、
（１）と全く同様にソモギー ・ネルソン法で生成還元
糖を定量し（１）の場合と同様に阻害率…を算出する。

上記ノジリマイシン・グルコースオリゴマーの各成分の
両アミラーゼに対する阻害力の成績を示せば次表の通り
である。

（表中Ｇ１−Ｎ，Ｇ２−Ｎ，・・・Ｇ，ｏ−Ｎは前表と
同じ意味を有する。

）このようにノジリマイシン・グルコースオリゴマーは
ノジリマイシンに較べ、はるかに強いアミラーゼ阻害力
を示し、例えば炭水化物の迅速な分解に基づく過血糖症
状、過血糖症状に帰因する消化管潰瘍等の予防、治療薬
として有用である。

ノジリマイシン・グルコースオリゴマーの急性毒性は４
−（α−Ｄ−グルコシル）−ノジリマイシンの場合、マ
ウスｌｏ ｏ Ｔｎ９／ｋ９静注しても死亡例はなかつ
た。以下に実施例を示して本発明を説明する。

実施例 酵素の調製： ５００ゴ容の坂ロフラスコ１５本に澱粉１％、コーン・
ステイーブ・リカ−１％、硫安０．５％及び炭酸カルシ
ウム０．５％から成る液体培地（殺菌前ｐＨ ６．８）
を８ Ｏｍｌづつ分注し、加圧滅菌（１２０℃、１５分
）後、バチルス・マセランスＩＦＯ−３４９０を一白金
耳づつ接種し、３７℃、３日間振盪培養した。

培養液を集め遠心分離にて除菌し、その土清液（ １．
１１）を５℃に冷却後硫安０．３飽和になるよう加え２
時間同温度に保ち、生じた沈澱を遠心分離し除き上清液
を得た。この上清液をコーン・スターチ８０１とハイフ
ロスーパーセル４０θの混合物を詰めたカラムをゆつく
り通過させ、酵素をコーン・スターチに吸着させ、次に
０．０ ３ Ｍ第二燐酸ナトリウム溶液約７ ００ｍｌ
で本酵素を溶出し、その溶出液に硫安０．６ ５飽和を
加え塩析を行ない、生じた沈澱を遠心分離して集め５
Ｏｍｌの蒸溜水に溶解し、約１６時間セロフアンチユー
ブを用い５℃で流水透析を行なつた。透析内液の不溶物
を濾去し透明な酵素液６ ８ｍｌを得た。この酵素液の
サイクロデキストリン生成活性即ちチルデン・ハドソン
単位（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏ ｔｅｃｈｎｏ
ｌ． ２１巻、３３０頁、１９７１年）は１１０ ｕ
／ｍｉであつた。この酵素液をコロジオンバツグを用い
５℃で約５ ｍｌに減圧濃縮して、セフアデツクスＧ−
１００のカラム（直径１．８Ｃ−ｌｒＬ×長サ１２ ０
Ｃ？ＴＬ ）に掛け０．ＯＩＭＩｐＨ ７の燐酸緩衝
液で展開してフラクシヨンを分取し、酵素の高活性フラ
クシヨンを集め濃縮して、チルデン・ハドソン単位１８
０ ｕ ／ｍｌの精製酵素液２ ８ｍｌを得た。ノジ
リマイシン．グルコースオリゴマ一の調製：α−サイク
ロデキストリン（半井化学製）２９とノジリマイシン１
．１９を蒸溜水１３５ｍ１に溶解し、前記の方法で得た
サイクロデキストリン・グリコシルトランスフエラーゼ
の精製酵素液（１８０チルデン・ハドソン単位／ｍｌ）
１５ｍ１を加え、希塩酸にてＰＨ５．８に調節し、４０
５Ｃ１２４時間ゆるやかな攪拌を与え反応させた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の一般式で示されるノジリマイシン・グルコー
   スオリゴマー▲数式、化学式、表等があります▼ 但しｎは０から９までの整数を示す。 ２ サイクロデキストリン・グリコシル・トランスフェ
   ラーゼを水性媒体下において可溶性澱粉またはサイクロ
   デキストリン及びノジリマイシンに作用させて下記の一
   般式▲数式、化学式、表等があります▼ （但しｎは０から９までの整数を示す。 ）で表わされるノジリマイシン・グルコースオリゴマー
   を含む混合物を得、さらにこれを各成分に単離すること
   を特徴とするノジリマイシン・グルコースオリゴマーの
   製造方法。