JPS60259196A - ラウウオルフイア属植物の組織培養によるラウウオルフイア系アルカロイドの製造方法 - Google Patents

ラウウオルフイア属植物の組織培養によるラウウオルフイア系アルカロイドの製造方法

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JPS60259196A
JPS60259196A JP58187111A JP18711183A JPS60259196A JP S60259196 A JPS60259196 A JP S60259196A JP 58187111 A JP58187111 A JP 58187111A JP 18711183 A JP18711183 A JP 18711183A JP S60259196 A JPS60259196 A JP S60259196A
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修 山本
Toshiro Maekawa
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Yasuyuki Yamada
康之 山田
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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】 末完引け、ラククオルフイア属(Rauwolfia)
植物の組織培養法によるラククオルフイア系アルカロイ
ド特にレセルピンの製造法に関するものである。
ラククオルフイア系アルカロイドはキヨクチクトク科の
植物の主として根に生成し、血圧降下作用、神経系に働
き、鎮静、催眠作用を現わす#1か精神安定作用を有し
、医薬として広く使用されており、現在商業的にけラク
クオルフイア・セルペンチナ(Rauwolfia 5
erpentina )、ラククオルフイア・カネセン
ス(R@ canescens )、 ラククオルフイ
ア・ミクランタ(R*m1crantha )、ラクク
オルフイア令ボミトリア(R@vomitoria )
等の根から抽出されているが、最近では原料核物の生産
量が低下し、植物の採取が困難になってきている。
従って、上述のような有用なアルカロイドを気象状件に
左右される天然植物からの抽出に頼ることなし忙、たと
えば植物細胞の培11によって一定して得ることができ
れば非常に有意義なことである。而して組織培IIKよ
るアルカロイド生産の試みは比較的古くからなされ、そ
の生産能は培地中の生育ホルモンの種類や量と関係する
ことも知られている。
そして「インディアン・ジャーナル・オグ・エクスペリ
メンタル・バイオロジー」第2巻第49〜51頁(19
64年)Kはラククオルフイア・セルペンチンのカルス
を固型培養して痕跡程度のレセルピンを確認しており、
又、最近では、レセルピンの生成量をかなりあけた培養
方法も開発されてきている。(持分111(52−20
554号公報)。
しかしながら、まだ実用に適するほどの生成量には至っ
てい々い。
本発明者らはラククオルフイア系植物の組織培IIKよ
って、従来のものより高収率のラククオルフイア系アル
カロイド特にレセルピンを含有しているカルスを得る方
法にりいて検討した結果、カルスを一時悪化せしめてカ
ルスを変異せしめることにより、復帰後のカルスは高含
有のレセルピンを有するものであることを確認し、本発
明に至った。
本発明において、ラククオルフイア属植物として、クク
クオルフイア・セルペンチナ(Rauwolfiase
rpentina ) 、ラククオルフイア■ボミトリ
ア(R@vomitoria) 、ラククオルフイア・
カネセンス(R−canescens ) 、ラククオ
ルフイアーリグストリナ(R−1igustrina)
 、ラククオルフイア・ヘテロフイラ(R* hete
rophylla ) 、ラククオルフイア・カフイラ
(R−caffira)、 9ククオルフイア・オグス
キュラ(R−obsucura ) 、ラククオルフイ
アーセンペルフロレンス(R@ 5enperf 1o
rens )、ラウクオルフイア・ナタレンシス(R−
natalensis)等を使用でき、これらの植物を
以下述べる本発明の組織培養法によってラククオルフイ
ア系アルカロイド特にレセルピン(reserpine
 C10H4009Nz )をはじめレスシナメン(r
 eSCI nnalnl ne C35H420g 
N2 ) +ヨヒンビン(yohimhine C21
H2s03N2 ) 、アジマリシ(a jma I 
Ine C2oH2602N2 ) + アジマリシン
(ajmalicine (41HuO3N2) 、ラ
ククオルフィニ> (rauwolfenine C1
@HHO2Nz ) 、セルペンチン(5erpent
ine C11H,、O,N、 ) 、レセルビニン(
reserpinine CgHy104N1 ) 、
デセルピジン(deserpidine C31H1@
OsN、 ) 、サルノ(ジン(sarpagine 
C1g HHO@ Nz )等を得ることができる。
即ち本発明け、ラククオルフイア属植物の組織片よりカ
ルスを誘導しそのカルスを基本栄S源を含む培地に2,
4−ジクロロフェノキシ酢酸及び必要に応じてカイネチ
ンを加えて々る培地に数世代培養し、得られたカルスを
基本栄養源を含む培地にα−す7タレン酢酸並び匠ベン
ジルアデニン及びカイネチンからなるサイトカイニン類
のうちのいづれかを加えた培地に移植させてカルスの生
育状態を悪化させ、悪化させたカルスを前述の生育増@
VC適した基本栄養源を含む培地に2,4−ジクロロフ
ェノキシ酢酸及び必要に応じてカイネチンを加えてなる
培地に戻して培養し、得られたカルスかもなるラククオ
ルフイア系アルカロイド特にし士ルピンを抽出分離する
ことを特徴とするラククオルフィア系アルカロイド特に
レセルピンの製造法である。さらに本発明についてラク
クオルフイア・セルペンチナの茎菜部位をカルス誘導材
料とした場合を一例として詳述する。
本発明ニおいて、ラククオルフイア・セルペンチナの茎
菜部位のMi繊を用いてカルスを誘導するには表IVC
示すリンスマイヤー・スクーグ(以下L S ) 培地
Vc 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸1〜3 ppm
 好ましくけ17〜λ4 ppm 又はインドール−3
−酢酸1〜3 ppm 好ましくは15〜2、1 pp
m 及び寒天粉末0.8〜1%を加えた固型培地に組織
片を置床し、25℃近辺の環境下でカルス誘導させる。
得られたカルスを継代培養するKhLSの改変培地(ア
ンモニア急窒素をすべて硝酸態窒素に変えたもの) K
 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸と必要に応じてカイ
ネチンを添加し、そのpHを5〜7とした後、寒天粉末
を0.8〜1%加えた培地で25℃近辺、暗所条件下で
固型培養を約3週問毎に行なう。又、液体培養を行なう
場合には好ましくけ固型培養で少なくとも3代以上継代
培養した後に固型培地から寒天粉末を除いた組成の液体
培地に移植して2〜3週間毎に継代をすると、カルスは
分散し小集塊状の細胞や遊離細胞が得られる。又、集塊
状の細胞と遊離細胞を分別する場合には所定のふるい目
を有した金網やナイロンフィルターを用いてF別し、固
型培養時と同じ環境下で行なう。又、液体培養法として
は一般に用いられている往復振温培養器、遊回培養器、
通気式ジャー7アーメンター等を用いることができる。
以下固型培養若しくけ液体培養で培養するカルスあるい
け小集塊状細胞あるいけ遊離細胞等を培養細胞という。
その際培地中に添加する2、4−ジクロロフェノキシ酢
酸の量はα1〜2.2 ppm 、 又必要に応じて添
加すゐカイネチンの量Fio〜α22ppm で使用し
た場合、培養細胞のjl!1aFi最良の結果を示す。
前記の継代培養して得られた培養細胞(以下原株という
)をLS培地忙α−す7タレン酢酸並びにベンジルアテ
゛ニン及びカイネチンからなるサイトカイニン類のうち
のいづれかを加えた培地(変更培地)において25℃近
辺でかつ暗所下で約3遍同の培養を行ない生育を悪化せ
しめる。
原株を固型変更培地あるいは液体変更培地で培養しても
悪化する進行速度に若干差#′i、Sつでも、いづれも
増殖速度は低下していく。
この際培地中VC添加するα−ナフタレン酢酸のMは0
.18〜5 ppm が、又、サイトカイニン類の量は
0.1〜2.2 ppm が最も好適である。
生育を悪化せしめた培養細胞は黄白色から黄褐色に変色
し、y!、に悪化が進入、で褐色になると全く増殖せず
死細胞になってしまう。
すなわち、原株の継代培IIK於ける3111間゛目の
増殖倍数け7〜11倍であるのに対し、変更培地で培養
したものは3週間毎の継代をα−ナフタレン酢酸5 p
pm及びサイトカイニン類をg 2 ppm加えfc 
tm地で培養を2回線シ返し行なった場合で2〜3倍に
低下し、又、α−す7タレン酢酸を0、18 ppm 
及びサイトカイニン類をQ 1 ppm加えた培地では
継代毎に徐々に生育状態が悪化し5代目に至って3〜4
倍になった。
α−す7タレン酢酸が5 ppmを越えたり、サイトカ
イニン類が12 ppmを越えたりすると移植した培養
細胞の生育が培地変更後1代目の培養期間中に著しく抑
制されたりあるいは細胞のほとんどが死んでしまう。又
、α−ナフタレン酢酸が0.18ppm未満であったり
、サイトカイニン類がαlppm未満であったシすると
、本発明の目的とする細胞の悪化効果が小さくなり、か
つラククオルフイア系アルカロイドI/##にレセルピ
ンの生産能が低下して好ましくない。
このように変更培地によって生育性の悪化した培養細胞
を原株の継代培養と同じ培養条件に戻して増殖性を回復
させる。復帰後の培養細胞の増殖性は原株の増殖性より
も低下しており、その後同−培地にて継代を続けても原
株の増殖曲線(細胞のタイムコース)Kは一致せず、そ
の培養3.li間後の増殖倍数は5〜8倍に達っして安
定した。
このようにして得られた培am胞からクククオルフイア
系アルカロイド特にレセルピンを抽出分離するKは[ジ
ャーナル・オプ・アメリカン ケミカル ソサエティ」
第77巻第3554頁(1955年) K F、んHo
chstein 、 Kotaro。
Murai 、 W、 H,Boegenmann K
よって報告されている方法を参考にした。すなわち培養
細胞を凍結乾燥した後、粉末にして50 gr秤量しこ
れをメチルアルコール500tnlで一昼夜ソツクスレ
ー抽用を行なった。メチルアルコール抽出液を50−に
濃縮し、再度−昼夜4℃以下の冷蔵庫中匠放置して析出
し、てくるエチルアルコール不溶物質をF別して除去し
V液を得た。このメチルアルコール抽出F#:K s 
96酢酸水溶液100−を加え、更にノルマルヘキサン
100dを加えて分液ロートで分液操作を行々い脱脂処
理をした。この操作を2回繰り返し行なった後、分液し
た5%酢酸水溶液層を水冷下で28%アンモニア水を加
えてpH10にした。pH10のアルカリ水溶液にクロ
ロホルムを150献加えて3回分液操作を行々った。
分液したクロロホルム層を合わせ、100dK濃縮する
が、このクロロホルム層にはラククオルフイア系アルカ
ロイドの全量が粗アルカリイドとして含有されている。
次にレセルピンを含有する弱塩基性アルカロイドを分画
する為に濃縮したクロロホルム層10〇−に5%酢酸水
溶液100dを加え分液操作を3回行ない分液クロロホ
ルム層を得た。更にこの弱塩基性アルカロイドからレセ
ルピンを単離する為に高速液体クロマトグラフィーによ
ってレセルピン溶出部分を分取し、これを濃縮乾固した
後、メチルアルコールで再結晶化させ、針状結晶物質を
得た。
高速液体クロマトグラフィーによってレセルピンを分取
する為に先の弱塩基、性アルカロイドを含有スルクロロ
ホルム層からクロロホルムを減圧して留去した後再びノ
ルマルヘキサン62部、クロロホルム35部、メタノー
ル3部から々る溶離液に溶解させこれを高速液体クロマ
トグラフィー分析器に注入して分離展開させた。
このよう圧して単離した針状結晶物質を高速液体クロマ
トグラフィー分析、赤外線吸収スペクトル分析、紫外線
吸収スペクトル分析、質量分析、元素分析、核磁気共鳴
分析によってレセルピンであることを確認した。
赤外線吸収スペクトル分析の結果を図IK示し、核磁気
共鳴分析(IH−NMR)を図2に示す。
図1からは波形により、又図2から積分曲線により、カ
ルスより単離した結晶物はレセルピン標準品と酷似し、
レセルピンでちること#′i明らかである。
表1 基本培地の組成 カルスの増殖培養における2、4−ジクロロフェノキシ
酢酸上必要に応じて添加するカイネチンの濃度を種々に
変えた実験例を下記の実施例1に示す。
実施例1 ラククオルフイア・セルペンチナの葉起源のカルスを基
本栄養源を含む培地としてLS培地、改変LS培地1、
ムラシゲ・スクーグ培地(MS培地と略し表IK組成を
示す)を基本培地とし、それぞれの培地に2,4−ジク
ロロフェノキシ酢酸、カイネチンの濃度を変えて添加し
た後、I N −KOHでpHを5.6 K till
整し、更に寒天粉末をo、 s 96加えてオートクレ
ーブで蒸気圧L 2 Kp/m、加熱時間15分聞の条
件で滅菌処理をした。
これらの栄養培地にカルスを移殖して25℃暗所下で3
M間毎の継代培養を行なった。少くとも10代以上継代
してカルスの安定増殖性を確認した後にそれぞれの培地
条件下でのカルスの増殖倍数を培養3週間毎の一カルス
の新鮮型を整梳したカルスの新鮮型の比として表わした
その結果を表2に示す。
表2 本願発明についての実験例を下記実施例2及び実施例3
に示す。
実施例2 ラククオルフイア・セル゛ベンチナの茎起源のカルスを
酸9LS培地に2,4−ジクロロフェノキシ酢酸Q 2
2 ppmとカイネチンQ 22 ppm を含む栄養
培地で継代培養を行なってきたカルスをLS培地にα−
す7タレン酢酸Lベンジルアデニンを種々の濃度の組合
せで添加し実施例1と同じ方法にて滅菌処理した固型培
地に移植し25℃暗所下で3週間毎の継代培養を行なっ
た。
次いでそれぞれの変更培地でカルスの生育性を悪化させ
た後、すなわち、それぞれの変更培地での最終継代培養
全しだカルスの一部を変更10の増MVc適した改変L
S培地に2.4−ジクロロフェノキシ酢酸0.2 pm
)m とカイネチン0.22 pm)ffl を含んだ
栄養培地に再移植して25℃、暗所下で3週間毎の固型
培地による継代培養を5代行なった。
継代培養に際してt′1aoo−容のエルレンマイヤー
フラスコに寒天粉末1%、を含む培地を75−入れ、カ
ルスを新鮮型でZ5gr 植付けた。5代継代培養した
時点での3週問後の増殖量をフラスコ1本あたりのカル
スの新鮮型及び乾燥重でめた。
更にそれぞれの同一条件で培養して得られたカルスを同
一条件カルスとして集め乾燥重として10gr を得、
先の詳細が説明の項で記したHochsteinによる
ラククオルフィア系アルカロイドの抽出操作t−115
のスケールで行ない総アルカロイド成分を作成し、それ
を減圧乾固して乾燥重量をめた。
仁の乾燥物の一定量をノルマルヘキサン90部、エチル
アルコール1o部、酢酸0.5都、トリエチルアミン0
.3部の溶離液に溶かし、高速溶体クロマトグラフィー
分析を行ないレセルピン含有量を標準レセルピンの検量
線からめた(処理区)。
又、培地変更をしなかったカルスを対照として2.4−
ジクロロフェノキシ酢酸0.22 ppm とカイネチ
ンα22 ppmを含む栄養培地で3週間毎の継代培養
を8代行なった後、増殖状態及びカルスのレセルピン分
析を行なった(未処理区)。
これらの結果を表3に示す。
又、図3のAに示したものは表3の未処理区の力/L/
 スノ状11を撮影したものである。即ちホルモン条件
は2,4−ジクロロフェノキシ酢酸o、22ppm r
カイネチン0.22 ppm用いる基本培地に改変リン
スマイヤー・スクーグ培地で8代継代したカルスである
。同じくBに示したものは表30処埋置の憲2のカルス
であり、ホルモン条件α−ナフクレン酢ft L 9 
ppm 、ペンジルアテニンllppm、用いる基本培
地はリンスマイヤー・スクーグ培地で3代継代したカル
スである。
この写真で明らかなとおり、処理区のカルスは黄褐色で
、枯褐状態に近く生育が悪化していることを示している
実施例3 ラククオルフイア・ボミトリアの根起源のカルスをMS
培地[2,4−ジクロロフェノキシ酢酸2.2 ppm
 kカイネチン0.22 ppm を含む栄養培地で液
体振温培養を行なってきた培養細胞をMS培地に4)〜
す7タレン酢酸LOppm1カイネチンα1 ppmを
含む栄養培地に移植し25°C暗所下で振温回数100
 ppmで4代繰返し継代処理をした。
処理後前記のM S培地に2.4−ジクロロフェ/キシ
酢酸2.2 ppm とカイネチンα22ppmf含む
栄養培地に処理細胞の中から60メツシユのナイロンフ
ィルターで液体培地から戸別した培養細胞を新鮮型で2
.2gr取り出し移植した。培養容器にH3O0Wd!
容のエルレンマイマーフラスコを用い、75−の栄養培
地を入れ、その培地中で3週聞毎の継代培養を5代行な
った。5代目の培養細胞の生育ヤ)゛け良好で増殖量は
新鮮型でフラスコ1本あたり19.4gr で乾燥型H
L13gr であった。又、比較例には培地変更をしな
かった培養細胞を対照として処理を施さなかった場合を
除いてその他の培養条件は同じとして行なった。培養細
胞の増殖量はフラスコ1本あたり新鮮型で25.6gr
 で乾燥型t′i0.89gr であった。
分析#′i実施例2と同じ方法で行なった。
その結果を表4に示す。
表4
【図面の簡単な説明】
図1は、カルスより単離した結晶物及びレセルピン標準
品の赤外線吸収スペクトル(IRスペクトル)分析結果
、図2#′iカルスより単離した結晶物及こト1/セル
ドー・標へ脅品の核磁気共11”r (lli−N M
 R)分析結果を示1−1図3はカルス(培養細胞集塊
)未処理[メ(Δ)及び$1. ]U! l’I (B
)のものを撮影1゜fr、でJ、j真でJ)る3、 図 1 1、 Rスヘ゛り1・九 ′::[ 図 2 ’l−l−1−Nス公りl−ル 籟今齢1 図3 I4 手続補正書(方式) 特許庁長官学賀逍部殿 1 事件の表示 昭和58年特許願第187111号 2 発明の名称 ラウウオルフイア属植物の組織培養によるラウウオルフ
イア系アルカロイドの製造方法3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 奈良県奈良市南京終町−丁目25番地 (244)積水化成品工業株式会社 代表者 川 本 貢 4代理人 5 補正命令の日付 昭和60年2月6日(昭和60年
2月26日発送) 6 補正の対象 図 面 7 補正の内容 (1)図3を削除します。 8備考 昭和60年2月6日付(昭和60年2月26日発送)の
補正命令に対して、昭和60年3月22日付の手続補正
書(方式)を提出しましたが、昭和60年5月16日付
(昭和60年6月25日発送)の別紙添付の写の書類と
ともにこの手続補正書(方式)は返却されました。 9 添付書類の目録 (1)昭和60年5月16日付(昭和 60年6月25日発送)のNo、 P −892の特許庁長官殿の書類 の写 1 通 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■ 事件の表示 昭和58年特許願第187111号 2 発明の名称 ラウウオルフイア属植物の組織培養によろラウ+− ウオルフイア系アルカロイドの製造方法3 補正をする
者 事件との関係 特許出願人 奈良県奈良市南京終町−丁目25番地 C244)積水化成品工業株式会社 代表者 用 本 貝 4代理人 5 補正命令の日付 昭和60年2月6日(昭和60年
2月26日発送) 6 補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 7 補正の内容 (1)r4、図面の簡単な説明」を下記のとおりに訂正
します。 「図1は、カルスよりIjL@シた結晶物及びレセルピ
ン標乍品の赤外線吸収スペクトル(fRスペクトル)の
分析結果を示す図表、及び図2は、カルスより単層した
結晶物及びレセルピン標準品の核磁気共鳴(’H−NM
R)の分析結果を示す図表である。」8備考 昭和60年2月6日付(昭和60年2月26日発送)の
手続補正指令書(方式)に対して、昭和60年3月22
日付の手続補正書(方式)を提出しましたが、昭和60
年5月16日付(昭和60年6月25日発送)の別紙添
付の写の書面とともにこの手続補正齋(方式)は返却さ
れました。 9 添付書類の目録 (1)昭和60年5月16日付(昭和 60年6月25日発送)のNo、 P −892の特許庁長官殿の書面 の与 1 通

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)2ククオルフイア属植物(Rauwolfia) 
    の組織片よりカルス(培養細見集塊)を誘導し、そのカ
    ルスを基本栄養源を含む培地に2,4−ジクロロフェノ
    キシ酢酸及び必要KJf;じてカイネチンを加えてなる
    培地に数世代培養させ、得られたカルスを基本栄養源を
    含む培地にα−ナフタレン酢酸並び匠ベンジルアデニン
    及びカイネチンからなるサイトカイニン類のいづれかを
    加えた培地に移植させてカルスの生育状態を悪化させ、
    悪化させたカルスを前述の生育増殖に適した基本栄養源
    を含tr゛MJ*に2,4−ジクロロフェノキシ酢酸及
    び必要に応じてカイネチンを加えてなる培地に戻して培
    養し、得られたカルスからツククオルフイア系アルカロ
    イド特にレセルピンを抽出分離することを特徴とするラ
    ククオルフイア系アルカロイド特にレセルピンの製造法
    。 2)カルスの生育増殖に適した培地が培地中に2.4−
    ジクロロフェノキシ酢酸を0.1 ppm〜λ2 pp
    m と必要に応じてカイネチンな0〜0.22 ppm
    添加した培地である特許請求の範囲第1項記載のラクク
    オルフイア系アルカロイド特にレセルピンの製造法。 3)カルスを悪化させるための培地が、培地中にα−す
    7タレン酢酸を(118ppm −5ppm並びにベン
    ジルアデニン及びカイネチンからなるサイトカイニン類
    のうちのいづれかを(Llppm−2,2ppm添加し
    た培地である特許請求の範囲第1項記載のラククオルフ
    イ1系アルカロイド特にレセlレピンの製造法。 4)培養方法が固型培養法又は液体培養法のいづれでも
    よくラククオルフイア系アルカロイド特にレセルピンを
    含有する細胞形態がカルスあるいけ遊離細胞であシ、こ
    れらの培ll1fB胞からラククオルフイア系アルカロ
    イド特にレセルピンを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のラククオル7イア系アルカロイド特にレセルピン
    の製造法。
JP58187111A 1983-10-07 1983-10-07 ラウウオルフイア属植物の組織培養によるラウウオルフイア系アルカロイドの製造方法 Granted JPS60259196A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989009274A1 (fr) * 1986-12-27 1989-10-05 Seitaikinou Riyou Kagakuhin Shinseizougijutsu Kenk Procede de production d'alcaloides de tropane

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989009274A1 (fr) * 1986-12-27 1989-10-05 Seitaikinou Riyou Kagakuhin Shinseizougijutsu Kenk Procede de production d'alcaloides de tropane

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Publication number Publication date
JPS6337634B2 (ja) 1988-07-26

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