JPS597319B2 - アミノサイクリト−ル誘導体及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストレプトマイセス属に属する新しい菌株を用
いて製造される新規で有用なアミノサィクリトール誘導
体並びにこれを製造する方法に関する。

さらに詳しく言えば、第一の本発明はストレプトマイセ
ス属に属する菌株を、２、５−ジデオキシストレプタミ
ンを含有する培地に培養して培養物中に次の一般式（Ｉ
）（ここに、Ｒ１は６−アミノ−６−デオキシグルコシ
ル基を表わし、Ｒ２は水素原子、グルコシル基又は３−
アミノ−３−デオキシグルコシル基を表わす）で表わさ
れるアミノサィクリトール誘導体を生成、蓄積せしめ、
さらにこれを採取することを特徴とする、前記一般式（
１）のアミノサィクリトール誘導体の製造法を要旨とす
るものである。

本発明者等は従来種々の基質を添加した培地中で抗生物
質生産菌を培養することにより抗生物質を増収する方法
を検討してきた。その結果、デオキシストレプタミンを
添加した培地中でカナマイシン生産菌であるストレプト
マイセス・カナミセチクスを培養することにより、カナ
マイシンを高収率で製造する方法（特許第６３００６１
号、特公昭４６−１８５９５号）を開発した。その後こ
の方法について抗生物質生産菌の各種菌株、培地培養条
件等を詳細に検討したところ、通常の公知培地で培養す
る時には抗生物質を殆んど生産しないが、通常の培地に
アミノサイクリトール系化合物を基質として添加した培
地中で培養すれば容易に該化合物を転化して抗生物質を
生産する能力をもつ変異株が存在することが見出された
。この種の変異株はスクリーニング法により自然界中に
も存在することが見出されたが前記の能力を安定に保持
する自然変異株は数少ない。

また基質となるアミノサイクリトール系化合物として種
種の天然物、天然物の分解生成物、合成化合物を用いて
検討した結果、種々の物質がこの種の変異株により転化
をうけることが判明し、アミノサィクリトール誘導体の
製造法〔特開昭５０−２５７９３号、特願昭４８−８０
２５０号〕を開発した。

これらの知見に基づいて本発明を完成するに至つた。本
発明の方法に使用されるストレプトマイセス属の菌株は
、例えばカナマイシン生産菌として公知である、ストレ
プトマイセス・カナミセチクスの胞子を亜硝酸、アクＩ
ノジンオレンジ、ニトロソグアニジン、紫外線、Ｘ線照
射などの処理によつて人工変異させて作ることが出来る
。

本発明の方法で使用できるストレプトマイセス・カナミ
セチクスの新しい人工変異株はストレプトマイセス・カ
ナミセチクスＫＮ−４である。この菌株の菌学的性状ぱ
本発明者等によつて明らかにされている（特開昭５０−
２５７９３号）。これ以外の性質としてストレプトマィ
セス・カナミセチクスＫＮ−４株は下記の特徴的な生理
的性質を有する。

即ち上述の株を通常の公知のカナマイシン生産培地を基
本培地として用いて培養すると、デオキシストレプタミ
ンを培地に添加していない場合はカナマイシンを実質的
には生産しないが、デオキシストレプタミンを添加した
培地中で培養した場合にはカナマイシンを生産する能力
を有し、デオキシストレプタミンの添加量が増大するに
つれて、抗生物質の生産量が比例して増大することが判
つた（特開昭５０−２５７９３号）。従つて、前記の変
異株、すなわちストレプトマイセス・カナミセチクスＫ
Ｎ−４株ぱカナマイシン非生産菌株であるが、デオキシ
ストレプタミンなどのアミノサィクリトール系化合物の
存在下で培養すると抗菌性物質を生産する特徴的性質を
持つていることで従来の公知菌株と区別され、この点で
新しい変異株である。な卦、ストレプトマイセス・カナ
ミセチクスＫＮ−４株は工業技術院微生物工業研究所に
「微工研菌寄第２１３０号」として昭和４８年６月２５
日に寄託されている。

本発明に卦いて使用される菌株ぱ、上記ストレプトミセ
ス・カナミセチクスＫＮ−４株以外でもストレプトマイ
セスに属し、特開昭５０一２５７９３号明細書に記載さ
れている生化学的活性を示す菌であれば自然株でも変異
株でも、すべて本発明の方法に卦いて使用することがで
きる。

第一の本発明の方法に卦いて、ストレプトマイセス属に
属する一般式（１）のアミノサイクリトール誘導体生産
菌はストレプトマイセス属の菌の培養用に知られる基本
培地中で添加された２，５一ジデオキシストレプタミン
の存在下に接種し、培養させる。この培養に用いられる
基本培地の組成は通常公知のものでもよい。例えば加工
澱粉５（ｆ）、大豆粉３％、硝酸ナトリウム０，８％、
炭酸カルシウム０．０１％、硫酸第二鉄０．０５（ｌ）
を含む天然培地をＰＨ７５に調整したものが用い得る。
また、グルコース２（ｆｌ）、マルトース２（ｆ）、カ
ザミノ酸０．５（ｆ）、硝酸ナトリウム０．８ｑ１）、
炭酸カルシウム０．０１（：ｆ）、硫酸第二鉄０．０５
（ｆ）を含む合成培地を用い得る。この培地に添加され
る２．５−ジデオキシストレプタミンは使用菌株の接種
の以前又は同時又は以後に、培地に添加されてもよいが
、好ましくは菌の接種開始後の２４時間以内に添加する
ことが好ましい。培養温度は２８℃〜３１℃、培養時間
は４〜７日位が適当である。培養液のＰＨを７５〜８．
５に調節しながら培養を行うのが好ましい。培地中に卦
ける２，５−ジデオキシストレプタミンの濃度は培地の
１ｍｅ当り３０００Ｗｉ以下であることが適当である。
この２，５−ジデオキシストレプタミンは、須網らの方
法（ジヤーナル・オブ・オーガニツクケミストリ一、第
４０巻、１９７５年、４５６〜４６１頁）を用いて合成
される。こうして、一般式（１）で表わされるアミノサ
ィクリトール誘導体を生成せしめることが出来、更にこ
れら生成物を採取するについてぱ、通常の塩基性水溶性
抗生物質の採取法を用いることが出来る。

例えば陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲＣ一５０（
米国ローム・アンド・ハース社製）（ＮＨナ型）に吸着
させ、希アンモニア水を溶出溶媒として用い、アンモニ
ア濃度を段階的に変える濃度勾配法により容易に目的生
成物を取得することが出来る。第一の本発明の方法によ
つて得られた一般式（１）のアミノサィクリトール誘導
体は文献未収載の新規な化合物であつて、それ自体抗菌
性を有する物質すなわち抗生物質として、また他の有用
な抗生物質の合成用中間体として有用である。

それ故、第二の本発明は次の一般式（１）〔こ＼に、Ｒ
１は６−アミノ−６−デオキシグルコシル基を表わし、
Ｒ，は水素原子、グルコシル基又は３−アミノ−３−デ
オキシグルコシル基を表わす〕で表わされるアミノサィ
クリトール誘導体叉はその酸付加塩を要旨とする。

Ｒ１としての６−アミノ−６−デオキシグルコシル基の
例は、６−アミノ−６−デオキシ−α−Ｄ−グルコピラ
ノシル基を包含する。またＲ２がグルコシル基である場
合の例としては、α−Ｄ−グルコピラノシル基を包含す
る。更に、一般式（１）のアミノサィクリトール誘導体
を水溶液中で普通の酸と常法で反応させると、対応の酸
付加塩が生成される。この酸付加塩としてぱ、薬学的に
許容できる酸との塩、例えび硫酸塩，塩酸塩、硝酸塩、
酢酸塩、クエン酸塩、安息香酸塩、等の通常の酸塩が包
含される。一般式（１）の化合物の例は次の通りである
。（１） ５−デオキシカナマイシン（以下では化合物
Ａと称する）。この化合物は一般式（）でＲ１＝６−ア
ミノ−６−デオキシグルコシル基、Ｒ２＝３−アミノ−
３−デオキシグルコシル基に相当する。

（２） ４−０−（６−アミノ−６−デオキシ−α−Ｄ
−グルコピラノシル）−６−０−（α−Ｄ−グルコピラ
ノシル一２，５−ジデオキシストレプタミン）（以下で
は化合物Ｂと称する）。

この化合物は一般式（１）でＲ１＝６−アミノ−６−デ
オキシグルコシル基、Ｒ２＝グルコシル基に相当する。
（３） ４−０−（６−アミノ−６−デオキシ−α一Ｄ
−グルコピラノシル）−２−，５−ジデオキシストレプ
タミン（以下では化合物Ｃと称する）。

この化合物は一般式（１）でＲ１＝６−アミノ−６−デ
オキシグルコシル基、Ｒ２＝Ｈに相当する。これらの化
合物は文献未収載の新規物質であつて、これらは全て毒
性が低く、急性毒性（マウス１．ｖ．）はＬＤＯが１５
０７７Ｖ（力価）／蛇以上であつた。前記の化合物Ａ，
Ｂ，Ｃの理化学的性質を次に示す。

（イ）化合物Ａは無色粉末であり、次の性質を有する。

本物質を酸水解後にペーパークロマトグラフイ一にかけ
ると２ｊ５−ジデオキシストレプタミン、６−アミノグ
ルコース卦よび３−アミノグルコースが確認された。

またＮｍｒから２，５−ジデオキシストレプタミンの存
在と３糖類であることが確認された。（ロ）化合物Ｂは
無色粉末であり次の性質を有する。

本物質を酸水解後にペーパークロマトグラフイ一にかけ
ると２，５−ジデオキシストレプタミン、６−アミノグ
ルコース卦よびグルコースが確認された。またＮｍｒか
ら２，５−ジデオキシストレプタミンの存在と３糖類物
質であることが確認された。（ハ）化合物Ｃは無色粉末
であり次の性質を有する。

本物質を酸水解後にペーパークロマトグラフイ一にかけ
ると２，５−ジデオキシストレプタミン卦よび６−アミ
ノグルコースが確認された。またＮｍｒから２，５−ジ
デオキシストレプタミンの存在と２糖類であることが確
認された。また、化合物Ａ、すなわち５−デオキシカナ
マイシンの抗菌力は次表の通りでグラム陽性菌、グラム
陰性菌に対して強い抗菌力を示した。次に実施例につい
て本発明を説明する。尚、実施例中、化合物Ａは５−デ
オキシカナマイシンを、化合物Ｂは４−０−（６−アミ
ノ−６−デオキシ−α−Ｄ−グルコピラノシル）−６−
０−（α−Ｄ−グルコピラノシル）−２，５−ジデオキ
シストレプタミンを、化合物Ｃは４−０−（６−アミノ
−６−デオキシ−α−Ｄ−グルコピラノシル）一２，５
−デオキシストレプタミンをそれぞれ意味する。実施例
１ 加工澱粉５０１）、大豆粉３（Ｆｔ）、硝酸ナトリウム
０．８％、炭酸カルシウム０．０１％、硫酸第二鉄０．
０５（：ｆ）含有の天然培地を作り、これを坂ロフラス
コに８０ｍｅ仕込み、ＰＨ７５に調整し、ストレプトマ
ィセス・カナミセチクスＫＮ−４株（微工研菌寄第２１
３０号）を植菌し、このものを１０本用意し２８゜Ｃ〜
３１℃で培養する。

培地に始発に２，５−ジデオキシストレプタミン１００
０ｐｙ／Ｍｅの濃度になるように添加し６日間培養する
。培養液を集めろ過後Ｆ液５００ｍｅをアンバーライト
１ＲＣ−５０（ＮＨ４＋）のレジン５０ｍ１に吸着させ
、５００ｍｅの水で洗つた後、０．５Ｎ−アンモニア水
で溶離する。その溶離液を濃縮凍結乾燥して粗粉末１，
０７２ｔを得た。１７の粗粉末を少量の水に溶解して塩
酸でＰＨ７Ｏにし、アンバーラ＋ィトＣＧ−５０（ＮＨ
４）５０ｍｅに吸着させ、５００ｍｅの水で洗滌したの
ち、０．０５Ｎ，０．１Ｎ，０．２Ｎ，０．３Ｎ−アン
モニア水で段階的に溶離する。

溶離液は分画５ｍｅづつ採取する。ニンヒドリン呈色、
バチルス・ズブチルスの阻止円を示し且つシリカゲル薄
層クロマトグラフィ一（展開溶媒ｎ−ブタノールリエタ
ノールリクロロホルム：２８（ｆ）アンモニア４：５：
２：８）でＲｆ＝０．４附近にスポツトを与える有効成
分を含むフラクシヨ／黒６５〜７０を合し、合した液を
濃縮後凍結乾燥して粉末１４５ｍ（！を得た。粉末１４
５ηを０．２Ｍ一蟻酸アンモニウムの少量に溶解し、０
．２Ｍ一蟻酸アンモニウムで飽和したＣＭ−セフアデツ
クスＣ−２５（１５ｍｅ）に吸着させ、０．２Ｍ→１．
５Ｍの蟻酸アンモニウムでグラジエント（Ｇｒａｄｉｅ
ｎｔ）溶出法で溶離する。溶離液｝１分画２ｍｅづつ採
取する。前記の展開溶媒系を用いた薄層クロマトグラフ
ィ一によりＲｆ＝０．４４附近にスポツトを与える有効
成分を含むフラクシヨンＦｆ）．６〜１２とＲｆ＝０．
４２附近にスポツトを与える有効成分を含むフラクシヨ
ン黒６８〜９２卦よびＲｆ＝０．３７附近にスポツトを
与える有効成分を含むフラクシヨン黒１０４〜１２０を
それぞれ別別に集め、夫々に下記の後処理にかけた。す
なわち、各群のフラクシヨンを合せた量を水で１０倍に
希釈したものをアンバーラィトＣＧ−５０（ＮＨ４＋）
１０ｍｅに吸着させ、１００ｍ２の水で洗滌後、０．３
Ｎ−アンモニア水で溶離脱塩した。濃縮後凍結乾燥して
上記フラクシヨン黒６〜１２の後処理液からは化合物Ｃ
６ｌ．６７７Ｖ、上記フラクシヨン屋６８〜９２の後処
理液からは化合物Ｂ７５巧、また上記フラクシヨン屋１
０４〜１２０の後処理液からは化合物Ａｌ９．５Ｔｆｌ
ｆを得た。実施例 ２実施例１で用いたと同じ天然培地
を用い、２５０ｍ２容エルレンマィヤーフラスコに４０
ｍｅ仕込み、ストレプトマィセス・カナミセチクスＫＮ
−４株を植菌し、このものを２５本用意し２８ＮＣ〜３
１℃で培養する。

培地に培養２４時間目に２，５−ジデオキシストレプタ
ミンを１０００μｔ／Ｍ２の濃度になるように添加し、
６日間培養する。

培養液を集め済過後戸液８００ｍ２をアンバーラィトＩ
ＲＣ−５０（ＮＨ４＋′）のレジン８０ｍｅに吸着させ
、８００ｍ１の水で洗滌後０．５Ｎ−アンモニア水で溶
離する。その溶離液を濃縮凍結乾燥して粗粉末１．７４
４ｆを得た。１．７ｔの粗粉末を少量の水に溶解して塩
酸でＰＨ７．Ｏにし、アンバーラィトＣＧ−５０（ＮＨ
４＋）８０ｍｅに吸着させ、８００ｍ２の水で洗滌した
のち、０．０５Ｎ，０．１Ｎ，０．２Ｎ，０．３Ｎ，一
アンモニア水で段階的に溶離する。

溶離液は分画８ｍ′５つ採取する。ニンヒドリン呈色、
バチルス・ズブチリスの阻止円を示し且つシリカゲル薄
層クロマトグラフイ一（前記展開溶媒と同じ）でＲｆ＝
０．４附近にスポツトを与える有効成分を含むフラクシ
ヨノ應６２〜６６を合し、合した液を濃縮後凍結乾燥し
て粉末３０５７７Ｖを得た。粉末３００巧を０．２Ｍ蟻
酸アンモニウムの少量に溶解し、０．２Ｍ一蟻酸アンモ
ニウムで飽和したＣＭ一セフアデツクスＣ−２５（３０
ｍ１）に吸着させ、０．２Ｍ→１．５Ｍの蟻酸アンモニ
ウムでグラディエント（Ｇｒａｄｉｅｎｔ）溶出法で溶
離する。溶離液は分画４ｍ２づつ採取する。前記の展開
溶媒系を用いた薄層クロマトグラフイ一によりＲｆ＝０
．４４附近にスポツトを与える有効成分を含むフラクシ
ヨンｆ）．６〜１０とＲｆ＝０．４２附近にスポツトを
与える有効成分を含むフラクシヨン黒７１〜９１卦よび
Ｒｆ＝０．３７附近にスポツトを与える有効成分を含む
フラクシヨＺ屋１０７〜１１８をそれぞれ別々に集め、
夫々に合せた量を水で１０倍に希釈したものを、アンバ
ーラィトＣＧ−５０（ＮＨ４＋）２０ｍ２に吸着させ、
２００ｍ１の水で洗滌したのち、０．３Ｎ−アンモニア
水で溶離脱塩して濃縮後凍結乾燥して化合物Ｃ８２．２
ｎ！、化合物Ｂｌ３３．８η｝よび化合物Ａ３ｌηを得
た。実施例 ３ 実施例１で用いたものと同じ天然培地を用い、５１−ジ
ヤーフアーメンタ一に３．５１仕込む。

ストレプトマイセス・カナミセチクスＫＮ−４株を植菌
して５５０ｒｐｍの回転数で２８ＮＣ〜３１で５日間培
養した。培地に始発時、２．５−ジデオキシストレプタ
ミンを１０００ノ／Ｍｅの濃度になるように添加する。
培養液をろ過し済液２５００＋Ｍ２をアンバーライトＩ
ＲＣ−５０（ＮＨ４）２５０ｍ２に吸着させ、２５００
ｍ２の水で洗滌したのち、０．５Ｎ−アンモニア水で溶
離する。

その溶離液を濃縮後凍結乾燥して粗粉末４．２２７を得
た。その４ｔの粗粉末を少量の水に溶解し、塩酸でＰＨ
＋７，０に調整し、アンバーラィトＣＧ−５０（ＮＨ４
）１００ｍ２に吸着させ、１０００ｍｅの水で洗滌した
のち、０．０５Ｎ，０．１Ｎ，０．２Ｎ．０．３Ｎ−ア
ンモニア水で段階的に溶離する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストレプトマイセス属に属する菌株を、２，５ジデ
   オキシストレプタミンを含有する培地に培養して培養物
   中に次の一般式（ I ）▲数式、化学式、表等がありま
   す▼（ I ）（ここにＲ＿１は６−アミノ−６−デオキ
   シグルコシル基を表わし、Ｒ＿２は水素原子、グルコシ
   ル基又は３−アミノ−３−デオキシグルコシル基を表わ
   す）で表わされるアミノサイクリトール誘導体を生成、
   蓄積せしめ、更にこれを採取することを特徴とする、前
   記一般式（ I ）で表わされるアミノサイクリトール誘
   導体の製造方法。 ２ 次の一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（ここに、
   Ｒ＿１は６−アミノ−６−デオキシグルコシル基を表わ
   し、Ｒ＿２は水素原子、グルコシル基又は３アミノ−３
   −デオキシグルコシル基を表わす）で表わされるアミノ
   サイクリトール誘導体又はその酸付加塩。 ３ 一般式（ I ）においてＲ＿１が６−アミノ−６−
   デオキシグルコピラノシル基で、かつＲ＿２が３−アミ
   ノ−３−デオキシグルコピラノシル基である特許請求の
   範囲第２項記載の化合物又はその酸付加塩。 ４ 一般式（ I ）においてＲ＿１が６−アミノ−６−
   デオキシグルコピラノシル基で、かつＲ＿２がグルコピ
   ラノシル基である特許請求の範囲第２項記載の化合物又
   はその酸付加塩。 ５ 一般式（ I ）においてＲ＿１が６−アミノ−６−
   デオキシグルコピラノシル基で、かつＲ＿２が水素原子
   である特許請求の範囲第２項記載の化合物又はその酸付
   加塩。