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含抗生素A10255复合物或其因子的饲料组合物

申请号 CN87108341 申请日 1987-12-15 公开(公告)号 CN1023758C 公开(公告)日 1994-02-16
申请人 伊莱利利公司; 发明人 拉旺·德韦恩·波厄克; 马文·马丁·赫恩; 赫伯特·安德鲁·柯斯特; 卡尔·海因茨·米歇尔; 尤金·托马斯·塞诺; 小奥蒂斯·韦伯斯特·戈弗雷;
摘要 新发现的抗生素A10255因子B、C、E、F、G和H可用链霉菌属gardneri种NRRL15537,NRRL18260,NRRL15922,或其产生A10255的变株或突变株做浸没需 氧 发酵 的方法生产。这些抗生素对许多种致病菌有活性,并且还能提高家养动物的 饲料 利用效率。这些抗生素还可用于检测在链霉菌菌种内的硫链丝肽阻抗基因。
权利要求

1、一种增加饲料利用效率的饲料组合物,该组合物包括适量的动物饲料和增加饲料利用效率有效量的、含有具有下述理化特性的A10255因子B、C、E、F、G和H的A10255复合物,或者和增加饲料利用效率有效量的、选自上述A10255因子B、C、E、F、G和H中的一种A10255因子,或者和含有增加饲料利用效率有效量的两种或几种上述因子的组合,
A10255因子B具有以下的理化特性
物理性状和溶解性:是非晶状白色到亮黄色粉末可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿/甲醇混合液
四氢呋喃∶(4∶1,体积比)中;
元素分析(含量%):(49.25%),氢(3.94%),氮(15.65%),(21.36%),硫(6.73%);
表观分子量(用快原子轰击质谱分析测定)∶1244道尔顿;
电位滴定(在66%二甲基甲酰胺水溶液中)∶存在有三个可被滴定的基团,其中pKa值为4.9,11.2和12.8;
基酸分析(用6N盐酸水解以后)∶存在有氨(5,268毫摩尔/毫克)和苏氨酸(629毫摩尔/毫克),还显示出一个大的、未被鉴定的峰,出现在组氨酸峰的位置之前;
紫外吸收光谱(在中性、酸性和性甲醇中)∶其最大吸收波长λmax为245nm(ε=66,000);
红外吸收光谱(KBr片)∶较显著的最大吸收是在3373,2969,2932,2875,1661,1598,1520,1494,1395,1250,1114,1084,996,93和900cm-1处;
质子核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中,在500兆赫上测得)具有如下的信号
共振编号  位移  峰的多重性
1        10.53  S
2        9.95   S
3        9.86   S
4        9.79   S
5        9.611  S
6        9.58   S
7        9.09   S
8        8.90   T
9        8.84   D
10       8.67   S
11       8.60   S
12       8.51   S
13       8.48   D
14       8.39   S
15       8.25   D
16       8.24   S
17       8.04   D
18       6.53* S
19       6.39   T
20       6.11   S
21       5.95   S
22       5.84   S
23       5.82   S
24       5.79   S
25 5.76+S
26       5.68   S
27       5.64   S
28       5.44   DQ
29       5.16   D
30       4.80   DD
31       4.67   DD
32       4.63   DD
33       4.24   BS
34       2.21   DQ
35       1.62   D
36       1.11   D
37       1.01   T
*(二次激发)二倍强变
+(三次激发)三倍强变
S:单峰;      D:二重峰;     T:三重峰;
Q:单四重峰;  DQ:双四重峰;  BS:宽单峰;
DD:双二重峰;
13C核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中,在125兆赫下测得),具有如下信号:
共振编号  位移    峰的多重性
1         172.88  S
2         169.17  S
3         168.87  S
4         164.90  S
5         163.67  S
6         163.07  S
7         162.84  S
8         162.68  S
9         162.61  S
10        161.57  S
11        160.32  S
12        160.17  S
13        160.01  S
14        159.46  S
15        158.96  S
16        158.10  S
17        149.39  S
18        149.37  S
19        148.79  S
20        142.05  S
21        146.88  S
22        142.05  D
23        141.32  D
24        140.68  D
25        139.23  S
26        136.33  S
27        136.29  S
28        136.14  S
29        135.26  D
30        134.23  S
31        133.82  S
32        133.28  S
33        130.21  S
34        129.07  S
35        127.22  D
36        125.94  D
37        124.98  D
38        122.36  S
39        121.47  D
40        110.92  T
41        110.49  T
42        109.98  T
43        109.46  T
44        106.23  T
45        104.73  T
46        67.37   D
47        57.94   D
48        46.33   D
49        40.24   T
50        20.74   T
51        20.67   Q
52        12.93   Q
53        12.93   Q
s=单峰D=双重峰T=三重峰Q=四重峰
A10255因子C具有以下的理化特性:
物理性状和溶解性:是一种非晶状的白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、二氯甲烷:甲醇(1∶1,体积比)、四氢呋喃:水(4∶1,体积比)中;
元素分析(含量%):碳(49.18%),氢(3.86%),氮(17.89%),氧(18.28%),硫(6.46%);
表观分子量(用快原子轰击质普分析法测定)∶1174道尔顿,精确的质量(用CsI作为参考标准)为1175.35(M+H);
电位滴定(在66%二甲基甲酰胺水溶液中,起始pH为7.29)∶存在有二个可滴定的基团,其pKa值为2.9(不确定)和12.0;
氨基酸分析(用6N盐酸水解以后)∶存在有氨(7,429毫摩尔\毫克)和苏氨酸(758毫摩尔\毫克),还显示出一个大的、未鉴定的峰,出现在组氨酸峰的位置之前;
紫外吸收光谱(在中性、酸性和碱性甲醇中):λmax为245nm(ε=63.000);
红外吸收光谱(KBr片):较明显的吸收最大值出现在3375,2973,2932,2876,1661,1597,1494,1427,1345,1305,1249,1111,1083,984,933和894cm-1处;
质子核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中,在360兆赫下测得)具 如下的信号:δ10.51,10.08,9.84,9.57,9.10,8.88,8.03,7.94,7.53,5.15(所有上述的共振峰都可与D2O发生交换),8.67,8.59,8.51,8.49,8.38,8.25,8.24,6.57,6.52,6.38,6.11,5.91,5.78,5.74,5.70,5.65,5.63,5.44,5.15,4.79,4.67,4.63,4.23,2.21,1.62,1.11和1.01;
A10255因子E具有以下的理化特性:
物理性状和溶解性:是一种非晶状的白色到亮黄色的粉末,可溶于 二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿/甲醇混合液和四氢呋喃:水(4∶1,体积比)中;
元素分析(含量%):碳(48.03%),氢(3.91%),氮(15.76%),氧(17.09%),硫(5.63%);
表观分子量(用快原子轰击质谱分析法测定)∶1258道尔顿;精确质量(使用CsI作为对照标准物测定)为1259.55(M+H);
电位滴定(在66%二甲基甲酰胺水溶液中)∶存在有三个可滴定的基团,其中pKa值为4.85,11.1和13.2;
氨基酸分析(用6N盐酸水解以后)∶存在有氨(8.580毫摩尔/毫克)和苏氨酸(716毫摩尔/毫克),分析还显示出一个大的、未被鉴定的峰,出现在组氨酸的峰位置之前;
紫外吸收光谱(在中性、酸性、和碱性甲醇中)∶λmax为245nm(ε=77.000);
红外光谱(KBr片)∶较明显的大吸收出现在3367,3361,2966,1664,1501,1389,1254,1102和889cm处;
质子核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中在270兆赫上测得)具有如下的信号:δ10.54,10.00,9.94,9.81,9.60,9.56,9.45,8.89,8.84,8.66,8.59,8.50,8.47,8.39,8.25,8.22,8.10,6.53,6.50,6.24,5.95,5.86,5.84,5.77,5.64,5.55,5.52,5.44,5.10,4.80,4.66,4.64,4.22,2.78,1.60,1.11和1.00;
A10255因子F具有以下的理化特性:
物理性状和溶解性:是一种白色到亮黄色的非晶状粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、二氯甲烷:甲醇(1∶1,体积比)、和四氢呋喃:水(4∶1,体积比)中;
元素分析(含量%):碳(49.65%),氢(4.23%),氮(17.11%),氧(22.08%),硫(7.78%);
表观分子量(用场解吸质谱分析测定)∶1188道尔顿;
电位滴定(在66%二甲基甲酰胺水溶液中,起始pH为7.08)∶存在有一个可滴定的基团,其pKa值为12.5;
氨基酸分析(用6N盐酸水解以后)∶存在有氨(7,226毫摩尔/毫克)和苏氨酸(735毫摩尔/毫克),分析还显示出一个大的、未被鉴定的峰,出现在组氨酸的位置之前;
紫外吸收光谱(在中性、酸性、和碱性甲醇中)∶λmax为245nm(ε=71.500);
红外吸收光谱(KBr片)∶较明显的最大吸收出现在3369,2943,2907,2846,1663,1588,1519,1493,1425,1337,1288,1251,1151,1110,1083,995,927,890,807,776和751cm-1处;
质子核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中,在360兆赫下测得)具有如下的信号:
δ10.51,10.17,9.88,9.77,9.54,9.10,8.90,8.88,8.66,8.59,8.51,8.49,8.38,8.25,8.24,8.06,7.94,7.53,6.56,6.51,6.27,6.23,6.12,6.12,5.96,5.77,5.76,5.71,5.71,5.64,5.62,5.47,5.14,4.77,4.65,4.62,4.20,2.77,2.48,2.48,1.58,1.08,0.98和0.98;
A10255因子G具有以下的理化特性:
物理性状和溶解性:是一种非晶状白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿\甲醇混合液和四氢呋喃:水(4∶1,体积比)中;
元素分析(含量%):碳(51.46%),氢(3.82%),氮(17.62%),氧(19.38%),硫(7.03%);
共振编号  位 移   峰的多重性
1         10.53   S
2         9.95    S
3         9.83    S
4         9.79    S
5         9.59*  BS
6         9.09    S
7         8.89    T
8         8.84    D
9         8.68    S
10        8.60    S
11        8.51    S
12        8.48    D
13        8.39    S
14        8.24    S
15        8.24    D
16        8.04    D
17        6.53*  S
18        6.47    Q
19        6.10    S
20        5.95    S
21        5.84    S
22        5.81    S
23        5.80    S
24        5.78    S
25        5.76*  S
26        5.68    S
27        5.64    S
28        5.44    DQ
29        5.16    D
30        4.75    DD
31        4.67    DD
32        4.63    DD
33        4.24    BS
34        1.77    Q
35        1.62    Q
36        1.11    Q
*二位强度;BS=宽单峰;DD=双二重峰;DQ=双四重峰;
S=单峰;D=双重峰;T=三重峰;Q=四重峰;
13C核磁共振光谱(在全氘化的二甲基亚砜中,在125兆赫下测得):
共振编号  位移     峰的多重性
1         172.80  S
2         168.89  S
3         168.71  S
4         164.80  S
5         163.59  S
6         163.00  S
7         162.79  S
8         162.61  S
9         162.53  S
10        161.52  S
11        160.24  S
12        160.12  S
13        159.94  S
14        159.42  S
15        158.91  S
16        158.01  S
17        149.41  S
18        148.73  S
19        148.04  S
20        146.83  S
21        141.94  D
22        141.26  D
23        140.62  D
24        139.20  S
25        136.25  S
26        136.20  S
27        136.04  S
28        134.20  S
29        133.81  S
30        133.22  S
31        130.14  S
32        128.99  D
33        128.70  S
34        127.08  D
35        125.83  D
36        124.92  D
37        123.66  S
38        121.40  D
39        110.77  T
40        110.22  T
41        109.85  T
42        109.35  T
43        106.12  T
44        104.65  T
45        67.26   D
46        57.95   D
47        46.49   D
48        40.12   Q
49        20.60   Q
51        20.22   Q
52        13.41   Q
S:单峰;D:双重峰;T:三重峰;Q:四重峰;
A10255因子H是有以下的理化特性
物理性状和溶解性:是一种非晶状白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、二氯甲烷:甲醇(1∶1,体积比)和四氢呋喃:水(4∶1,体积比)中:
元素分析(含量%):碳(50.36%),氢(3.72%),氮(18.61%),氧(18.54%),硫(8.20%);
紫外吸收光谱:因子H在中性乙醇的λmax=244nm(ε=74.00),在酸性溶液中的λmax=245nm(ε=74.500),在碱性溶液中的λmax=211nm(ε=23.800);
13C核磁共振光谱(在125兆赫下,在全氘化的二甲基亚砜中测得)具有如下的信号:
共振编号  位移     峰的多重性
1        172.92    S
2        168.92    S
3        168.86    S
4        165.14    S
5        163.63    S
6        163.03    S
7        162.65    S
8        162.33    S
9        161.52    S
10       160.30    S
11       160.14    S
12       159.99    S
13       159.45    S
14       158.94    S
15       158.09    S
16       149.43*  S
17       148.78    S
18       148.03    S
19       146.90    S
20       142.07    D
21       141.30    D
22       140.68    D
23       139.21    S
24       136.96    S
25       136.10    S
26       134.67    S
27       134.07    S
28       133.80    S
29       130.27    S
30       129.03    S
31       128.78    D
32       127.24    D
33       125.94    D
34       124.99    D
35       123.71    S
36       121.50    D
37       111.76    T
38       110.45    T
39       106.11    T
40       104.67    T
41       104.44    T
42       67.39     D
43       57.95     D
44       46.54     D
45       40.22     T
46       20.66     Q
47       20.34     Q
48       13.52     Q
*二倍强度S:单峰;D:双重峰;T:三重峰;Q:四重峰;
1H核磁共振光谱(在500兆赫下,在全氘化的二甲基亚砜中测得)具有如下的信号:
共振编号  位移   峰的多重性
1        10.51  S
2        10.08  S
3        9.81   S
4        9.79   S
5        9.57   S
6        9.10   S
7        8.86   T
8        8.83   D
9        8.68   S
10       8.60   D
11       8.51   S
12       8.50   D
13       8.39   S
14       8.25   D
15       8.24   S
16       8.03   D
17       7.94   S
18       7.53   S
19       6.56   S
20       6.53   S
21       6.48   Q
22       6.12   S
23       5.96   S
24       5.80   S
25       5.78   S
26       5.74   S
27       5.72   S
28       5.65   S
29       5.64   S
30       5.44   DQ
31       5.15   D
32       4.80   DD
33       4.68   DD
34       4.63   DD
35       4.24   BS
36       1.78   D
37       1.62   D
38       1.10   D
S:单峰:D:双重峰;T:三重峰;Q:四重峰;
DQ:双四重峰DD:双二重峰;BS宽单峰;
分子量(快原子轰击质谱分析法测定):1160道尔顿,准确的质量(使用CsI作为参比标准测定)为1161.32(M+H)。
2、权利要求1的饲料组合物的制备方法,该方法包括将增加饲料利用效率有效量的、含有其理化特性如权利要求1中所述的A10255因子B、C、E、F、G和H的A10255复合物或选自具有权利要求1中所述的理化特性的A10255因子B、C、E、F、G和H中的一种、两种或几种与适量的动物饲料相混合。
3、根据权利要求2的方法,其中生产A10255复合物或者A10255因子B、C、E、F、G和H或者它们的任何组合物的方法包括:
(1)在浸没的无氧发酵的条件下,在一种含有可吸收的碳源、氮源和无机盐的培养基中培养Streptomyces  garolneri  CCTCC  No.M87107(NRRL15537),Streptomyces  gardneri  CCTCC  No.M87106(NRRL  15922)或Streptomyces  gardneri  CCTCC  No.87105(NRRL  18260)直到抗生素A10255复合物生成;
(2)由培养基中任意选择分离A10255复合物,其方法包括:
a.过滤发酵液移出菌丝体;
b.用极性溶剂抽提该菌丝体;
c.浓缩提取液并调节提取液的pH值;
d.再用有机溶剂抽提该浓缩液;
e.浓缩所得的提取液以沉淀A10255复合物,然后过滤出该复合物;
(3)由分离出来的A10255复合物中任意选择提取一种或几种A10255因子B、C、E、F、G和H,该方法包括应用已知的层析技术包括薄层层析、柱层析和各种高效液体层析方法处理由上述步骤中得到的A10255复合物。
4、按照权利要求3的方法,其中利用Streptomyces  gardneri  CCTCC  No.M87107(NRRL  15537)培养。
5、按照权利要求3的方法,其中利用Strepromyces  gardneri  CCTCC  No.M87106(NRRL  15922)培养。
6、按照权利要求3的方法,其中利用Strepromyces  gardneri  CCTCC  No.M87105(NRRL  18260)培养。
7、按照权利要求3至6中任一项权利要求的方法,其中将A10255因子B分离出来。
8、按照权利要求3至6中任一项权利要求的方法,其中将A10255因子G分离出来。
9、权利要求1的饲料组合物的用途,其中包括将该饲料组合物施用于家养动物以提高饲料的利用效率。

说明书全文

发明涉及到一些新发现的抗生素物质,在此处统被称为抗生素A10255。抗生素A10255是由六种单独的化合物或因子(因子B,C,E,F,G和H)所组成。这些因子的混合物是在培养新菌株链霉菌属(Streptomyces)gardneri,NRRL    15537,NRRL    18260,NRRL    15922(上述三菌株已在中国保藏,保藏号分别为:CCTCC    No.M87107,CCTCC    No.M87105,CCTCC    No.87106,保藏单位:中国典型培养物保藏中心,保藏日期:1987年12月8日),或一种产生A10255的突变株时共同产生的,条件是浸没需发酵直到相当大量的抗生素A10255生成为止。用溶剂从发酵液(用少量)中和从菌丝体(用大量)中提取共同生成的因子B,C,E,F,G和H。浓缩提取液并用与不混溶的溶剂抽提浓缩液,浓缩抽提,液并收集和干燥制得的含有沉淀的复合物如此方法可分离出呈混合物状态的共同生成的诸因子。应当指出的是在发酵工艺中和在本说明书中所使用的名词“抗生素复合物”,和“A10255复合物”并不是指共价-键合的化学上的复合物,而是指一种共同生成的各种抗生素因子的混合物。

如同将被那些熟悉抗生素发酵者所公认的那样,在抗生素复合物中所产生的各种因子的比例可以是不同的,取决于所采用的发酵条件。用一系列的层析方法可将A10255进一步纯化并分离成单独的因子B,C,E,F,G和H。

抗生素A10255复合物和单独的因子B,C,E,F,G和H能抑制对人和动物致病的生物生长。A10255复合物和各种因子还能增强鸡和饲料的利用效率,促进新离乳幼猪的生长和增强其 饲料利用效率。

本发明的其它方面还包括关于Streptomyces(链霉菌属)gardneri    CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),Streptomyces    gardneri    CCTCC    No.M87105(NRRL    18260),和Streptomyces    gardneri    CCTCC    No.M87106(NRRL    15922),等微生物,以及产生A10255的突变体的生物学纯的培养物,和生产A10255复合物的方法。本发明还提供了一些饲料的组成,即由A10255复合物,或各种A10255因子与适合于新离乳的猪、牛的饲料组合。还有,本发明包括各种药物组合,由适宜的载体和在治疗上有效量的55因A10255复合物、A10255因子B、A10255因子C、A10255因子E、A10255因子F、A10255因子G或A10255因子H所组成。本发明的这种A10255复合物能被用于筛选链霉菌属细胞,这种细胞具有耐硫链丝菌肽的基因,是迄今为止本发明的又一个方面。

在下列附图中列出了单独的A-10255因子B、C、E、F、G和H以KBr片测定的红外吸收光谱

图1    A10255    因子B

图2    A10255    因子C

图3    A10255    因子E

图4    A10255    因子F

图5    A10255    因子G

图6    A10255    因子H

这种A10255复合物,主要由因子B、C、E、F、G和H组成,它的生产是在含有可吸收的糖源、氮源和无机盐的水溶液培养基 中培养迄今为止未描述的Streptomyces    gardneri菌株CCTCC    No.M87107(NRRL    15537)或CCTCC    No.M87105(NRRL    18260),或培养产生A10255的突变株,直至产生出A10255复合物。

事实上象许多生产抗生素的培养物一样,生产A10255的菌株S·gardneri    CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),CCTCC    No.M87105(NRRL    18260),或CCTCC    No.M87106(NRRL    15922)的发酵也导致许多抗生素物质共同产生。抗生素A10255因子B是CCTCC    No.M87107(NRRL    15537)培养物产生的主要因子,而因子C、E、F、G和H产生的量太少,不能分离出来。其它这些因子或是产量太少以致将它们提取出来是不值得的,或者是相当不稳定。因子G和H已被从菌株CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)的发酵液中提取出来,因子G是其主要因子。伴生的各种因子的量在任何上述微生物的不同发酵条件下可能是变化的。

在发酵过程中伴生的和作为混合物所得到的抗生素因子B、C、E、F、G和H都称之为A10255复合物。将各种因子彼此分离开并得到具有下述物理学和生物学特性的有区别的物质。

术语“药物上可接受的盐”包括本发明中这些化合物的金属盐和碱土金属盐,例如锂、钠、、和,以及酸加成盐,例如在本发明中的化合物与诸如盐酸、溴氢酸、硫酸磷酸等所形成的盐。

抗生素因子的物理特性

A10255    因子B

A10255因子B是一种非晶状白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿/甲醇混合液、和4∶1(体积比)四氢呋喃∶水中。

因子B的元素分析表明其大约的百分组成(平均值)如下:,49.25%;氢,3.94%;氮,15.65%;氧,21.36%;和硫,6.73%。

A10255因子B的表观分子量用快原子轰击质谱分析测定约为1244道尔顿。

A10255因子B在66%二甲基甲酰胺水溶液中的电位滴定表明存在有三个可被滴定的基团,其pka值为4.9,11.2和12.8。

因子B的基酸分析(用6N盐酸水解以后)表明存在有氨(5,268毫摩尔/毫克)和苏氨酸(629毫摩尔/毫克)。分析还显示出一个大的、未被鉴定的峰,出现在组氨酸峰的位置之前。

因子B在中性、酸性和碱性甲醇中所得到的紫外吸收光谱表明其最大吸收波长λmax为245nm(ε=66,000)。

红外吸收光谱(KBr片)示于附图的图1中。在图谱中所观察到的较显著的最大吸收是在3373,2969,2932,2875,1661,1598,1520,1494,1395,1250,1114,1084,996,932,和900Cm-1处。

因子B的质子核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中,在500兆赫下得到的,具有如下的信号

共振编号    位移    峰的多重性

1    10.53    S

2    9.95    S

3    9.86    S

4    9.79    S

5    9.61    S

6    9.58    S

7    9.09    S

8    8.90    T

9    8.84    D

10    8.67    S

11    8.60    S

12    8.51    S

13    8.48    D

14    8.39    S

15    8.25    D

16    8.24    S

17    8.04    D

18 6.53*S

19    6.39    T

20    6.11    S

21    5.95    S

22    5.84    S

23    5.82    S

24    5.79    S

25 5.76+S

26    5.68    S

27    5.64    S

28    5.44    DQ

29    5.16    D

30    4.80    DD

31    4.67    DD

32    4.63    DD

33    4.24    BS

34    2.21    DQ

35    1.62    D

36    1.11    D

37    1.01    T

*(二次激发)二倍强变

+(三次激发)三倍强变

S:单峰;D:二重峰;T:三重峰

Q:四重峰;DQ:双四重峰;BS:宽单峰

DD:双二重峰

因子B的13C核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在125兆赫下得到的并具有如下信号:

共振编号    位移    峰的多重性

1    172.88    S

2    169.17    S

3    168.87    S

4    164.90    S

5    163.67    S

6    163.07    S

7    162.84    S

8    162.68    S

9    162.61    S

10    161.57    S

11    160.32    S

12    160.17    S

13    160.01    S

14    159.46    S

15    158.96    S

16    158.10    S

17    149.39    S

18    149.37    S

19    148.79    S

20    142.05    S

21    146.88    S

22    142.05    D

23    141.32    D

24    140.68    D

25    139.23    S

26    136.33    S

27    136.29    S

28    136.14    S

29    135.26    D

30    134.23    S

31    133.82    S

32    133.28    S

33    130.21    S

34    129.07    S

35    127.22    D

36    125.94    D

37    124.98    D

38    122.36    S

39    121.47    D

40    110.92    T

41    110.49    T

42    109.98    T

43    109.46    T

44    106.23    T

45    104.73    T

46    67.37    D

47    57.94    D

48    46.33    D

49    40.24    T

50    20.74    T

51    20.67    Q

52    12.93    Q

53    12.93    Q

S=单峰    D=双重峰    T=三重峰    Q=四重峰

A10255因子C

A10255因子C是一种非晶状的白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、1∶1(体积)比二氯甲烷/甲醇,和4∶1(体积)比四氢呋喃∶水中。

因子C的元素分析表明有如下的大约百分组成(平均值):碳,49.18%;氢,3.86%;氮,17.89%;氧,18.28%;和硫,6.46%。

A10255因子C的表观分子量用快原子轰击质谱分析法测定约为1174道尔顿。用CSI作为参考标准,测定其精确的质量为1175.35(M+H)。

A10255因子C在66%二甲基甲酰胺水溶液中(起始PH,7.29)的电位滴定表明存在有二个可滴定的基团,其PKa值为2.9(不确定)和12.0。因子C的氨基酸分析(用6N盐酸水 解以后)表明存在有氨(7,429毫摩尔/毫克)和苏氨酸(758毫摩尔/毫克)。分析还显示出一个大的、未鉴定的峰,出现在组氨酸峰的位置之前。

在中性、酸性、和碱性甲醇中所得到的因子C的紫外吸收光谱表明λmax为245nm(ε=63,000)。

红外吸收光谱(KBr片)见附图的图2。在图谱中所观察到的较明显的吸收最大值出现在3375,2973,2932,2876,1661,1597,1494,1427,1345,1305,1249,1111,1083,984,933,和894cm-1处。

因子C的质子核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在360兆赫下得到的,具有如下的信号:δ10.51,10.08,9.84,9.57,9.10,8.88,8.03,7.94,7.53,5.15(所有上述的共振峰都可与D2O发生交换),8.67,8.59,8.51,8.49,8.38,8.25,8.24,6.57,6.52,6.38,6.11,5.91,5.78,5.74,5.70,5.65,5.63,5.44,5.15,4.79,4.67,4.63,4.23,2.21,1.62,1.11,和1.01。

A10255因子E

A10255因子E是一种非晶状的白色到亮黄色的粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿/甲醇混合液、和4∶1(体积比)四氢呋喃∶水中。

因子E的元素分析表明约有如下的百分组成(平均值):碳,48.03%;氢,3.91%;氮,15.76%;氧,17.09%;和硫,5.63%。

A10255因子E的表观分子量是用快原子轰击质谱分析法测定的,约为1258道尔顿。因子E的精确质量使用CsI作为对照标准物测定为1259.55(M+H)。

A10255因子E在66%二甲基甲酰胺水溶液中的电位滴定表明存在有三种可滴定的基团,其PKa值为4.85,11.1和13.2。因子E的氨基酸分析(在用6N盐酸水解以后)表明存在有氨(8,580毫摩尔/毫克)和苏氨酸(716毫摩尔/毫克)。分析还显示出一个大的,未鉴定的峰,出现在组氨酸的峰位之前。

在中性、酸性、和碱性甲醇中所得到的因子E的紫外吸收光谱显示其λMax为245nm(ε=77,000)。

红外光谱(KBr片)见附图的图3。在图谱中所观察到的较明显的最大吸收出现在3367,3361,2966,1664,1501,1389,1254,1102,和889Cm-1处。

因子E的质子核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在270兆赫下得到的,具有如下的信号:δ10.54,10.00,9.94,9.81,9.60,9.56,9.45,8.89,8.84,8.66,8.59,8.50,8.47,8.39,8.25,8.22,8.10,6.53,6.50,6.24,5.95,5.86,5.84,5.77,5.64,5.55,5.52,5.44,5.10,4.80,4.66,4.64,4.22,2.78,1.60,1.11和1.00。

A10255因子F

A10255因子F是一种白色到亮黄色的非晶状粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、1∶1(体积)比二氯甲烷/甲醇,和4∶1(体积)比四氢呋喃∶水中。

因子F的元素分析表明约有如下的百分组成(平均值):碳,49.65%;氢,4.23%;氮,17.11%;氧,22.08%;和硫,7.78%。

A10255因子F的表观分子量是用场解吸质谱分析法测定的,约为1188道尔顿。

A10255因子F在66%的二甲基甲酰胺水溶液中的(起始PH为7.08)电位滴定表明存在有一个可滴定的基团,其PKa值为12.5。

因子F的氨基酸分析(用6N盐酸水解以后)表明存在有氨(7,226毫摩尔/毫克)和苏氨酸(735毫摩尔/毫克)。分析还显示出一个大的、未鉴定的峰,出现在组氨酸的峰位之前。

在中性、酸性、和碱性甲醇中所得到的因子F的紫外吸收光谱表明其λmax为245nm(ε=71,500)。

红外吸收光谱(KBr片)见附图的图4。在图谱中观察到的较明显的最大吸收出现在3369,2943,2907,2846,1663,1588,1519,1493,1425,1337,1288,1251,1151,1110,1083,995,927,890,807,776,和751Cm-1处。

因子F的质子核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在360兆赫下得到的,具有如下信号:δ10.51,10.17,9.88,9.77,9.54,9.10,8.90,8.88,8.66,8.59,8.51,8.49,8.38,8.25,8.24,8.06,7.94,7.53,6.56,6.51,6.27,6.23,6.12,6.12,5.96,5.77,5.76,5.71,5.71,5.64,5.62,

5.47,5.14,4.77,4.65,4.62,4.20,2.77,2.48,2.48,1.58,1.08,0.98,和0.98。

A10255因子G

A10255因子G是一种非晶状白色到亮黄色的粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、氯仿/甲醇混合液和4∶1(体积比)四氢呋喃∶水中。

因子G的元素分析表明其大约百分组成如下:

元素分析:

测定结果(%)

C    51.46

H    3.82

N    17.62

O    19.38

S    7.03

99.31%

因子G在中性乙醇中的紫外吸收光谱表明其λmax=247nm(ε=72,200);在酸性溶液中,λmax=247nm(ε=73,400);和在碱性溶液中,λmax=211nm(ε=27,000)。

A10255因子G的红外光谱(KBr饼)示于附图的图5。

因子G的1H核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在500兆赫下得到的,具有如下的信号:

共振编号    位移    峰的多重性

1    10.53    S

2    9.95    S

3    9.83    S

4    9.79    S

5 9.59*BS

6    9.09    S

7    8.89    T

8    8.84    D

9    8.68    S

10    8.60    S

11    8.51    S

12    8.48    D

13    8.39    S

14    8.24    S

15    8.24    D

16    8.04    D

17 6.53*S

18    6.47    Q

19    6.10    S

20    5.95    S

21    5.84    S

22    5.81    S

23    5.80    S

24    5.78    S

25 5.76*S

26    5.68    S

27    5.64    S

28    5.44    DQ

29    5.16    D

30    4.75    DD

31    4.67    DD

32    4.63    DD

33    4.24    BS

34    1.77    Q

35    1.62    Q

36    1.11    Q

*二倍强度;

BS=宽单峰;

DD=双二重峰;

DQ=双四重峰;

S=单峰;D=双重峰;T=三重峰;Q=四重峰;

因子G13C核磁共振光谱是在全氘化的二甲基亚砜中在125兆赫下得到的:

共振编号    位移    峰的多重性

1    172.80    S

2    168.89    S

3    168.71    S

4    164.80    S

5    163.59    S

6    163.00    S

7    162.79    S

8    162.61    S

9    162.53    S

10    161.52    S

11    160.24    S

12    160.12    S

13    159.94    S

14    159.42    S

15    158.91    S

16    158.01    S

17    149.41    S

18    148.73    S

19    148.04    S

20    146.83    S

21    141.94    D

22    141.26    D

23    140.62    D

24    139.20    S

25    136.25    S

26    136.20    S

27    136.04    S

28    134.20    S

29    133.81    S

30    133.22    S

31    130.14    S

32    128.99    D

33    128.70    S

34    127.08    D

35    125.83    D

36    124.92    D

37    123.66    S

38    121.40    D

39    110.77    T

40    110.22    T

41    109.85    T

42    109.35    T

43    106.12    T

44    104.65    T

45    67.26    D

46    57.94    D

47    46.49    D

48    40.12    Q

49    20.60    Q

51    20.22    Q

52    13.41    Q

S:单峰;D:双重峰;T:三重峰;Q:四重峰

A10255因子H

A10255因子H是一种非晶状白色到亮黄色粉末,可溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、吡啶、1∶1(体积)比二氯甲烷/甲醇,和4∶1(体积)比四氢呋喃∶水。

因子H的元素分析表明其大约百分组成如下:

元素分析:

测定结果(%)

C    50.36

H    3.72

N    18.61

O    18.54

S    8.20

99.43%

因子H在中性乙醇中的紫外吸收光谱显示其λmax为244nm(ε=74,000);在酸性溶液中,λmax=245nm

(ε=74,500);和在碱性溶液中,λmax=211nm(ε=23,800)。

A10255因子H在125兆赫下在全氘化的二甲基亚砜中的13C核磁共振光谱具有如下的信号:

共振编号    位移    峰的多重性

1    172.92    S

2    168.92    S

3    168.86    S

4    165.14    S

5    163.63    S

6    163.03    S

7    162.65    S

8    162.33    S

9    161.52    S

10    160.30    S

11    160.14    S

12    159.99    S

13    159.45    S

14    158.94    S

15    158.09    S

16 149.43*S

17    148.78    S

18    148.03    S

19    146.90    S

20    142.07    D

21    141.30    D

22    140.68    D

23    139.21    S

24    136.96    S

25    136.10    S

26    134.67    S

27    134.07    S

28    133.80    S

29    130.27    S

30    129.03    S

*二倍强度

31    128.78    D

32    127.24    D

33    125.94    D

34    124.99    D

35    123.71    S

36    121.50    D

37    111.76    T

38    110.45    T

39    106.11    T

40    104.67    T

41    104.44    T

42    67.39    D

43    57.95    D

44    46.54    D

45    40.22    T

46    20.66    Q

47    20.34    Q

48    13.52    Q

S:单峰;

D:双重峰;

T:三重峰;

Q:四重峰;

在500兆赫下在全氘化的二甲基亚砜中的1H核磁共振光谱具有如下的信号:

共振编号    位移    峰的多重性

1    10.51    S

2    10.08    S

3    9.81    S

4    9.79    S

5    9.57    S

6    9.10    S

7    8.86    T

8    8.83    D

9    8.68    S

10    8.60    D

11    8.51    S

12    8.50    D

13    8.39    S

14    8.25    D

15    8.24    S

16    8.03    D

17    7.94    S

18    7.53    S

19    6.56    S

20    6.53    S

21    6.48    Q

22    6.12    S

23    5.96    S

24    5.80    S

25    5.78    S

26    5.74    S

27    5.72    S

28    5.65    S

29    5.64    DQ

30    5.44    DQ

31    5.15    D

32    4.80    DD

33    4.68    DD

34    4.63    DD

35    4.24    BS

36    1.78    D

37    1.62    D

38    1.10    D

S:单峰;

D:双重峰;

T:三重峰;

Q:四重峰;

DQ:双四重峰;

DD:双二重峰;

BS:宽单峰;

A10255因子H的红外光谱(KBr片)示于附图的图6。

A10255因子H的分子量是用快原子轰击质谱分析法测定的,约为1160;使用CSI作为参比标准测定其准确的质量为1161.32(M+H)。

原来被鉴定为A10255.1的产生A10255的亲本菌株S.gardneri    CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),已按照分类学研究用下节所介绍的方 法进行了分类。

A10255·1菌株的分类学

A10255·1菌株的分类学研究是由Lilly研究室的Frederick    P·Mertz先生完成的。基于这些研究,该菌株从分类学上定为一种新的Streptomyces    gardneri(Waksman    1942)Waksman    1961    ATCC(美国典型培养物收藏中心)23911菌株。这种分类是依据已发表的有关这个种的描述〔R.E.Buchanan,和N·E·Cibbons(eds),“Bergey的鉴定细菌学手册”,第8版,Williams和Wilkins公司,Baltimore,1974年;E·B·Shirling和D·Gottlieb,“链霉菌属典型菌株的综合描述”,Int·J·Syst·BaCteriol·18(4):279-392(1968)和S·A·Waksman,“放线菌,第Ⅱ卷”,Williams和Wilkins公司,Baltimore,1961年〕的对照检查以及同时进行实验室比较而确定的。

鉴定方法是按照国际链霉菌属项目(ISP)为鉴定链霉菌属菌种所推荐的方法进行的〔E·B·Shirling和D·Gottlieb,“鉴定链霉菌属各物种的方法”,Int·J·Syst·Bacteriol·16(3),313-340(1966)〕,同时还有一些补充实验〔D·J·Blazevic和C·M·Ederer,“检定微生物学中的生化实验原理”,John    Wiley和Sons,Inc.,纽约,1975年〕。

在ISP第九号基础培养基上测定了碳的利用,向培养基中加入过滤灭菌了的碳源直到最后浓度为1.0%。将培养皿放在30℃保温,14天后读数。

用ISPNO·1(胰蛋白胨-酵母提取物的液体培养基),ISPNO·6(胨-酵母提取物的含琼脂),ISP    NO·7(酪氨酸琼脂),和已除去酪氨酸的改良的ISP    NO·7等测定类黑素色素的生成(产色性)。

在ISP    NO·4(无机盐-淀粉琼脂)板上用碘测试淀粉存在的方法测定淀粉的水解(见Blazevic和Ederer,上述文)。

用光学显微镜进行了形态学研究,用扫描电镜(SEM)研究了孢子表面的纹饰。

耐盐性的测定方法是将氯化钠加到ISP    NO·2琼脂上,直加到所需要的盐浓度。

为确定颜色名称使用了ICSS-NBS中心颜色卡,标样NO.2106(国家标准品局,1958,美国华盛顿,哥伦比亚特区商业部)和颜色调和手册(美国伊利诺斯州,芝加哥,美国容器协会,颜色标准物处,1958年,第4版)。

测定细胞壁的糖使用的是M.P.Lechevalier方法“有临床价值的需氧放线菌的鉴定”,J.Lab.Clin.Med.,71,934-944(1968)。二氨基庚二酸(DAP)的异构体是用层析方法确定的,方法见B.Becker,M.P.Lechevalier,R.E.Gordon,和H.A.Lechevalier,“用全细胞水解物的纸层析法快速区别诺卡氏菌和放线菌”,Appl.Microbiol.11,421-423(1964)。

培养特征

A10255.1是以有限营养培养基和极少发现的气生菌丝为特征。气生菌丝具有白(W)色组到灰(GY)色组的孢子团颜色。对于白 色组在Tresner和Backus系统中〔颜色调和手册,见上述,和E.J.Backus和H.D.Tresner,”“用于链霉菌分类的颜色轮系统”Appl.Microbiol.,11,335-338(1956)〕最接近的匹配色片是b波罗参(Oyster)白色,在灰色组最接近的是d浅灰色。这种培养特性在甘油门冬酰胺琼脂(ISP    NO.5)上最容易观察到。気生菌丝体在大多数培养基上很少生长,以致于颜色测定很困难。

这种培养物的反面没有特殊的色素。反面的颜色是橙黄色到黄棕色并且此颜色不受pH影响。只有产生的可溶性色素在酪氨酸琼脂上(ISP    NO.7)和番茄膏状燕麦粉琼脂(TPO)上是浅棕色,在甘油-甘氨酸琼脂上生成浅橙色。当放置在平板上观察其可变性时,发现这种培养物是稳定的和均匀的。

A10255·1菌株和S·gardneri    ATCC    23911的培养特征列于下面的表1中:

形态特征

菌株A10255·1产生很少的无分支的非断裂的気生菌丝体。孢子体排成直线形和之字形的枝。观察不到螺旋体、菌核、孢子束或移动孢子。所以A10255·1应放在Pridham等的直一曲(RF)段〔J.G.Pridham等,“根据选定群体链霉菌分类指南”,Appl.Microbiol.,6,52-79(1957)〕。

在所有的培养基上,只要能观察到気生菌丝体,就能观察到同样的形态。成熟的孢子链一般在每条链上含有10到50个孢子。

孢子的形状是圆柱状的。孢子的大小范围为0.9-1.0微米长和0.5-0.6微米宽。平均大小是1.6×0.6微米。孢子表面的纹饰是光滑的。

生理性状

全细胞水解物含有LL-二氨基庚二酸,不存在内消旋异构体。出现在全细胞水解物中的糖是葡萄糖、甘露糖和核糖。这些特征说明了类型Ⅰ细胞壁和无特征的糖模式〔M·P·Lechevalier,如上文〕。综合主要的细胞壁成分的特性表明是链霉菌属〔M·P·Lechevalier,如上文,和R·E·Buchanan与N·E·Gibbons,如上文〕。

A10255·1的碳利用模式如下:L-阿拉伯糖,D-果糖,D-半乳糖,D-葡萄糖,异肌醇,子糖,和D-木糖都是生长所需用的。D-甘露糖醇,L-鼠李糖,水杨苷和蔗糖都无助于生长。下面的表Ⅱ比较了所观察到的A10255·1和S·gardneri    ATCC    23911的碳利用模式。

表2

由A10255.1和S.gardneri    ATCC    23911的碳化合物利用

碳源    A10255.1    S.gardneri

No 无碳 -a-

L-阿拉伯糖 +b+

D-果糖    +    +

D-半乳糖    +    +

D-葡萄糖    +    +

i-肌醇    +    -

D-甘露醇    -    -

棉子糖    +    +

L-鼠李糖    -    +

水杨苷    -    -

蔗糖    -    +

D-木糖    +    +

-a=无利用

+b=利用

水解淀粉和部分水解精乳的培养物A10255·1能产生触酶,液态明胶,并将硝酸盐还原成亚硝酸盐。

A10255·1能耐受高达6%的氯化钠,能生长的温度范围从4℃至40℃。

当A10255·1是生长在胰胨-酵母提取物的液体培养基(ISP    NO·1)中时,和在胨-酵母提取物的含铁琼胶斜面培养时(ISP    NO·6),都会生成类黑素。而在酪氨酸琼胶斜面上(ISP    NO·7)培养时则没有类黑素产生。

种的鉴定

用A10255.1的培养特征,形态特征,和生理性状,与已发表的相近几个种的描述进行比较。选择出的链霉菌属的四个种同时进行实验室比较和检查。

Streptomyces aureofasciculusa

Streptomyces aureomonopodialesa

Streptomyces flavochromogenesb

Streptomyces gardneric

aE.B.Shirling and D.Gottlieb,"Cooperative Description of Type Cultures of Streptomyces",Int.J.Syst.Bacteriol.,19(4),375-390(1969).

bE.B.Shirling and D.Gottlieb,"Cooperative Description of Type Cultures of Streptomyces",Int.J.Syst.Bacteriol.22(4),265-394(1972).

cE.B.Shirling and D.Gottlieb,"Cooperative Description of Type Cultures of Streptomyces",Int.J.Svst.Bacteriol.18(4),279-392(1968).

实验室的比较表明与S.aureofasciculus和S.flavochromogenes有显著不同,而与S.aureomonopodiales和S.gardneri有很好的一致。但是,S.aureomonopodiales不在已批准的细菌名称目录表上,因此对其不作讨论。

A10255.1在培养特征、形态特征和生理性状上都非常近似于S.gardneri。与上两种菌株区别的主要培养特点是在大多数培养 基上很少有気生的菌丝形成。在文献中描述的S.gardneri是归入灰色组(GY)。但是,在Waksman原来的描述〔S.A.Waksman,如上文〕中,和在与A10255.1的实验室比较中,它产生白的(W)和灰的(GY)気生菌丝。两种培养物的反面颜色几乎都是一样的。两种培养物都具有直-可弯曲(RF)的形态、平滑的孢子表面纹饰、圆柱形的孢子形状和10-50个孢子的链。

生成触酶、液态明胶、类黑素、还原硝酸盐和水解奶和淀粉等对于两种菌株都是一样的。

在A10255.1和S.gardneri之间的差别是很小的。S.gardneri对氯化钠的耐受性较小,温度范围比A10255.1较低。

对L-鼠李糖,蔗糖的利用,和对异-肌醇的不可利用是S.gardneri与A10255.1的区别。这些相同性和不同性总结如下:

A10255.1和链霉菌属gardneri间的比较

相同性    不同性

気生孢子团的颜色(W)    碳的利用

确有触酶    氯化钠的耐受性

细胞壁水解物(LL-DAP)    温度范围

无特殊色素

明胶为液态

形态(RF)

硝酸盐的还原

奶的部分水解

逆色素形成

可溶性色素不存在

孢子链的长度

孢子形状

孢子表面的纹饰(sm)

淀粉的水解

在两种培养物间的相同性和不同性都详细列在下面的表3中:

表3

A10255.1和S.gardneri    ATCC    23911的比较

性状    A10255.1    S.gardneri

気生孢子团颜色    (W)    (W)

碳利用模式

异-肌醇    +    -

L-鼠李糖    -    +

蔗糖    -    +

触酶    +    +

细胞壁类型    Ⅰ    Ⅰ

特殊色素    -    -

液态明胶    +    +

类黑素形成

ISP    NO.1    +    +

ISP    NO.6    +    +

ISP    NO.7    -    -

形态    (RF)    (RF)

Nacl耐受性-%    6    4

硝酸盐还原    +    +

反面颜色    YBr(黄棕)    YBr(黄棕)

精乳水解    部分    部分

可溶性色素    -    -

孢子链长度    10-50    10-50

孢子形状    圆柱形    圆柱形

孢子表面    平滑    平滑

淀粉水解    +    +

温度范围-℃    4-40    4-37

以上比较的结果表明A10255.1非常近似于S.gardneri,所以培养物A10255.1可作为菌株归类在Streptomyces(链霉菌属)gardneri(Waksman,1942)Waksman    1961,ATCC    23911.S.gardneri在已批准的细菌名称的目录中已被承认〔V.B.C.Skerman等,“批准的细菌名称目录”,Int.J.Syst.Bacteriol.,30(1),225-420(1980)〕,从而是一个确实公认的菌种。

应当提出的是Kurylowicz等〔W.Kurylowicz,A.Paszkiewicz,W.Woznicka,和W.Kurzatkowski,“链霉菌属的数值分类学”,Polish    Medical    Publishers,1975〕,当将链霉菌属分类时,无论在Wroclaw相似性树枝状方法中,还是在总体相似性方法的数值方法中,都把S.aureomonopodiales(気生单轴体)和S.gardneri 放在同一簇中。以此研究为基础的树枝图谱显示出这两个菌株的相似性百分数为94。这种相似性提醒我们没有理由认为在种上存在有差别。

上述链霉菌属gardneri培养物已被贮存,一部分已存入美国农业研究服务中心,农业部,北部地区研究室的培养物收集中心,Peoria,IL,61604。在本说明书公布之后,公众可从农业部的这个分支机构得到该培养物,其编号为NRRL    15537。

A10255.10    菌株的描述CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)

A10255.10菌株CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)是由亲本菌株A10255.1,CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),经过一系列NTG(N-亚硝基胍)连续处理所产生的。

A10255.2菌株的分类学

A10255.2菌株〔归属于上面的链霉菌属gardneri菌株CCTCC    No.M87106(NRRL    15922)〕是A10255.1菌株的一种NTG(N-亚硝基胍)突变株。后一种菌株是链霉菌属gardneri    CCTCC    No.M87107(NRRL    15537)。

在A10255.1菌株和A10255.2菌株的分类上有许多相似性。在A10255.1和A10255.2菌株间的分类学比较以列表形式示于下面。

表5

A10255.1菌株和A10255.2菌株的比较

性状    A10255.1    A10255.2

气生孢子团颜色    白到灰    白到灰

碳利用模式    一样

触酶    +    +

培养特征:

气生菌丝在甘油-甘氨酸琼脂上    -    -

生长在Czapek琼脂上    +    -

在一些培养基上的特殊色素    +    +

明胶液态    +    +

类黑素生成    +    +

形态学    RF    RF

NaCl耐受性%    6    6

硝酸盐还原作用    +    +

反面颜色    黄棕    黄棕

精乳水解    部分    完全

在一些培养基中的可溶性色素    +    +

孢子链长度    10-15    10-15

孢子形状    圆柱形    圆柱形

孢子大小-微米    1.0×0.6    1.3×0.6

孢子表面    平滑    平滑

淀粉水解    +    +

温度范围-℃    4-40    4-37

上述的A10255.2链霉菌属gardneri培养物已被贮存,一部分存于美国农业研究服务中心,农业部,北部地区研究室的培养物收集中心,Peoria    IL,61604。在本说明书公布之后,公众可从农业部的这一分支得到该培养物,其编号为NRRL    15922。

抗生素因子的生产和它们的生物学活性

生产A10255抗生素复合物的方法可采用培养以前未描述过的微生物Streptomyces    gardneri,菌株CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),菌株CCTCC    No.M87105(NRRL    18260),或菌株CCTCC    No.M87106(NRRL    15922),或是从A10255产生的突变株,在含有可吸收的碳源、氮源、和无机盐的培养基中,在浸入水中的有氧发酵条件下,直到A10255抗生素复合物生成,最好是一直培养到形成相当高的抗生素活性水平。大部分抗生素活性一般是与菌丝体同时出现的,而在液体培养基中只发现较少的抗生素活性。从发酵混合物中用过滤法移出菌丝体(生物量)可很方便地分离出A10255复合物。液体培养基一般可弃去。然后从菌丝体中提取抗生素复合物。

亲本菌株(CCTCC    No.M87107(NRRL    15537)产生因子B,因子B是最多量的因子。突变菌株CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)产生B和C,也都是多量的因子。剩余的因子C、E、F、和H用这两种菌株中的任一个也都只有少量的生产。

菌丝体用极性溶剂(例如4∶1丙∶水)提取,浓缩,酸化,再用有机溶剂(例如醋酸乙酯)提取,将所得的溶液浓缩以沉淀A10255复合物。

不需要进一步纯化就可使用这种A10255复合物,可直接混入动物饲料中或混入动物饲料的预混料中。另一方面,可以将A10255抗生素复合物进一步纯化并分离成它的各种因子,用已知的层析技术例如薄层层析,柱层析,特别是各种高效液层方法。某些特殊的提取各别因子的方法将在实验部分讨论。

许多不同的培养基都可以与CCTCC    No.M87107(NRRL    15537),CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)或CCTCC    No.M87106(NRRL    15922),一起使用来生产A10255复合物。但是,为了生产节约、最佳产率和使产物提取容易,有些培养基是优先可取的。这些培养基应含有可吸收的碳源、氮源和无机盐。合适的碳源有葡萄糖、淀粉、麦芽糖、果糖、和甘油。碳源的最佳量是按重量的约2%-5%。

较好的氮源有大豆的酸消化液,酪蛋白的酶解物或酸,铵盐,硝酸盐,甘氨酸,丙氨酸,丝氨酸,门冬氨酸,平谷氨酸。

为生物生长和发育所需要的基本微量元素可作为杂质存在于培养基的其它成分中,其量足以符合生物生长和生物合成的需要。但是,在培养基中附加一些可溶性有营养的无机盐,这些盐要能产生诸如钠、钾、镁、钙、胺、亚铁、氯化物、碳酸盐、磷酸盐硫酸盐、硝酸盐、和类似离子,则可能是有益的。

尽管用摇瓶培养法可以制备少量的A10255抗生素,但是对于生产大量的A10255抗生素来说,在罐中的浸没需氧发酵是一种可取的方法。为了罐发酵,最好使用有营养的接种物。制备营养接种物的方法是用此类型孢子或菌丝体片断给小体积的培养基接种,以获得新鲜的、积极生长的菌种培养物。然后将营养接种物转移到一个较大的罐中,培育适当时间以后,A10255抗生素将以最佳产率生成。

A10255的产生菌可在温度从大约23℃到大约37℃的范围内产生A10255复合物。A10255抗生素复合物的最佳生产出现在温度约30℃到32℃时。

象通常在需氧浸没培养的方法中一样,将无菌空气弥散通过培养基。为使微生物有效生长,在罐生产中所用的空气体积范围是在每分钟,每体积培养基中,从大约0.1到0.5体积的空气(V.V.m),同时震荡从大约100到300RPM。在含有100立升发酵培养基的165升的容器中最佳速度约为0.125v/v/m,同时用旋转混合器给予震荡,混合器以大约200RPM转动。

发酵通常在大约40小时以后产生抗生素活性。抗生素形成高峰出现在从大约110小时到大约140小时的发酵时间。

在发酵期间可以检测A10255抗生素的生成,或者用Bacillus    subtilis    ATCC    6633的琼脂扩散法,或专用Staphylococcus    aureus    ATCC    9114的浓度测定法。

A10255复合物和各种因子都是抗微生物药物并且是对革兰氏-阳性微生物特别有活性,这可由下面的体外和体内的测试数据说明。在下面的表6中列出了最小抑制浓度,(MIC,以微克/毫升表示),是这些因子对取样的病源革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌有效。用标准琼胶稀释测试法得到的MIC值。

A10255化合物还对许多梭菌属difficile菌株显示有很强的抗菌活性。特别是在标准琼胶稀释法测试中,A10255复合物和因子B,C,E,和F呈现少于或等于0.03微克/毫升的MIC。比较起来,以对复合物和因子B和C同样的测试方法,抗生素万古霉素呈现2或4微克/毫升的MIC。

A10255复合物和因子C对几种拟杆菌属细菌的测试也显示出很强的抗菌活性。这种琼脂-稀释法测试的结果列在下面的表7中。

表7

A10255化合物对选定的拟杆菌属菌株的活性

vs

Select    Bacteroides    Species    Strains

测试菌株    MIC(mcg/ml)

B.fragilis    strains    A10255复合物    因子    C

1877    0.5    0.5

103    0.5    0.5

104    0.06    0.06

106    0.06    0.06

107    1.0    1.0

108    1.0    1.0

110    0.5    0.5

111    1.0    1.0

112    1.0    1.0

113    1.0    1.0

1451    0.25    0.25

1470    1.0    1.0

2    0.5    0.5

9    1.0    1.0

9032    1.0    1.0

B.corrodens    1874    0.5    0.5

B.vulgatis    1563    0.25    0.25

B.thetaiotaomicron    1438    0.5    0.5

B.thetaiotaomicron    1900A    0.5    0.5

A10255复合物和各种因子都显示出对多种多样的厌氧微生物有抗菌活性。此抗菌活性列在下面的表8中。在表中所示的结果都是从标准琼胶稀释法测试的MIC值。

A10255复合物和因子B的LD50(半数致死剂量)分别显示大于300mg/kg×1和大于75mg/kg×1。结果是用小鼠腹腔注射得到的。抗生素A10255对经济上重要的温血动物例如家禽、猪、和牛等都是生长促进剂。对于鸡,A10255复合物能增重和改进饲料的有效利用。表9总结了两组实验的结果,即在一个试验组中将复合物无限制地喂给7天大的雏鸡,共喂14天(每次处理各有7支雏鸡的10笼结果)。将用复合物处理的雏鸡中所得到的生长性能数据与同时重复相同次数的对照处理所得的结果进行比较。

家禽的生长增强作用可用如下的从雏鸡中所得到的试验数据来说明。

为了促进鸡的生长,应把A10255复合物或由复合物制成的各种因子掺在鸡饲料中,其比例为每吨鸡饲料中有大约0.5到50克的A10255复合物或各种因子。当在每吨鸡饲料中掺入比例从大约5到20克的A10255复合物或因子时可观察到最有效的结果。

本发明的另一方面是为在家禽中增加饲料的利用效率和促进生长的饲料配方。饲料配方包括鸡饲料同有效量的A10255复合物,A10255因子B,A10255因子C,A10255因子E,A10255因子F,A10255因子G,或A10255因子H。复合物或各种因子的“有效量”是从每吨鸡饲料中约0.5克到50克,最好是每吨鸡饲料中约5克到20克。在饲料配方中所用的鸡饲料可以是鸡的任何标准配给量。饲料组分的配成是用兽医药物工艺中的已知混合方法来完成的。

较好的饲料组成应包括有效量的A10255复合物和鸡饲料。

A10255对断乳的猪也呈现生长促进和增强饲料利用效率的活性。这种活性的证据列在下面的表10中,其中总结了使用复合物的九次试验结果。在这些试验中猪的起始平均体重为24磅,试验结束时的平均体重为53磅。在环境控制的养殖实验室中将猪圈养,一个圈中4头,并随意地供给一种含18%蛋白的玉米-大豆饲料。所有的实验都经过35天,每次处理用2到3个实验单位,每次处理为14只动物的平均值。

表10中括弧内的数字表示与对照组相比的变化百分数。在“Feed/Gain”行中负的变化百分数表示在喂给A10255复合物的猪中,其Feed/Gain(饲料效率)的增进。

本发明的另一方面是一种饲料配方,在新断乳的猪中增加饲料利用效率并促进生长。此饲料配方包括猪饲料和有效量的任何一种A10255复合物,A10255因子B,A10255因子C,A10255因子E,A10255因子F,A10255因子G,或A10255因子H。

在对新断乳猪的饲料配方中“有效量”一词表示在单位全饲料中每百万份包含A10255复合物或单个因子大约20到40份的量。为新断乳的猪配方所使用的饲料是对断乳猪所用的任何一种正常的饲料配给量。饲料组成可用兽医药物工艺中已知的任何一种方法配制成。

对新断乳猪的较好的饲料组成包括猪饲料和有效量的A10255复合物。

A10255复合物还能改善反刍动物的饲料利用效率,反刍动物有明显的瘤胃功能。由抗生素A10255所引起的增效可用观察瘤胃中丙酸盐化合物的生成和浓度的方法来检测,使用的方法是由James    R.Beck和Joseph    A.Yahner所描述的,美国专利NO.4,333,923,1982年6月8日颁布,此中同时还有参考文献。表11列出在A10255复合物处理过的烧瓶中挥发性脂肪酸(VFA)的生成与对照瓶中挥发性脂肪酸生成的比例,此试验是用Beck和Yahner方法得到的。

表11

A10255复合物对反刍动物饲料利用效率的影响1

剂量

总VFA

mcg/mL    丙酸盐    乙酸盐    丁酸盐    mM/L

5    1.623    0.903    0.538    1.03

1    1.406    0.965    0.604    1.02

1.处理过的烧瓶中的生成率与对照瓶中的生成率之比例

当反刍动物口服A10255复合物时,在增加丙酸盐从而使饲料利用效率增加方面有独特的效用。

下面的表12总结了显示A10255复合物对牛的生长和饲料利用效果的数据。实验在三组动物上进行了七十九天。

表12

A10255复合物对牛畜生长的效果

A10255a饲料

组 剂量 增重b响应 转换 响应

1c0 2.76 6.94

2d275 2.88 (+4%) 5.94 14%

3e550 2.74 (-1%) 5.79 17%

a.mg/头/天    c.九只动物    e.九只动物

b.每天    d.十只动物

本发明的另一方面是增加牲畜的饲料利用效率的方法,包括给牲畜服用有效量的A10255复合物,或有效量的A10255因子。最好的方法是给牲畜服用有效量的A10255复合物。

按照在这里所提供的为促进牲畜生长的方法,动物口服有效量的A10255复合物或是它的因子。名称“有效量”是指从大约0.05mg/kg/天到5.0mg/kg/天。口服的最好比率是从大约0.1mg/kg/天到3.0mg/kg/天。抗生素复合物或因子可以同牲畜的饲料一起口服;但是,也可用其它口服方法,例如,饮剂,团,或胶囊。将A10255化合物与牲畜的饲料混合是优先的口服方法。这些不同剂量形式的配制是按兽用药物工艺中已知的方法完成的。

本发明的另一方面是为增加牲畜饲料利用的饲料配方。此饲料配方包括牲畜饲料和有效量的A10255复合物或A10255因子。为 牲畜用的优先的饲料配方是由牲畜饲料和有效量的A10255复合物所组成。最优的为牲畜用的饲料配方是由牲畜饲料和有效量的A10255因子B或A10255因子G中的任何一种所组成。看来单独的A10255因子B、C、E、F、G和H有近乎最小的生物当量。

在上面对牛的饲料配方中,名词“有效量”与上面的增加牲畜饲料利用的方法中所规定的相同。所用的牲畜饲料连同饲料配方可以是牲畜的任何一种常规的饲料配给量。

本发明还有另一个方面,A10255和诸因子,特别是A10255因子B,在鉴定链霉菌属的菌种别时是有用的,这些菌种具有一种能输送硫链丝菌肽阻抗的基因。这些种可以天然地具有硫链丝菌肽阻抗基因,也可以是同含有硫链丝菌肽-阻抗基因的质粒或其它无性繁殖载体发生转换之后具有该基因。

因此,A10255B和A10255复合物同抗生素的硫链丝菌肽是可互相交换的,在用链霉菌属菌株的重组DNA实验中来检测硫链丝菌肽阻抗标志。

特别是S.fradiae,S.lividans,或S.griseofuscus等菌种的原生质体可同含有阻抗硫链丝菌肽的给予基因的质粒(例如,PIJ    702或PHJL    401)发生转换(C.J.Thompson等,Nature,286,P525-527(1980))。将原生质体接种到适于细胞壁再生的一种固体培养基上,并在29℃保温过夜(大约16小时)。将A10255加到软琼胶的表层,再把琼胶倒在含有再生原生质体的平板表面。在表层中所用的抗生素A10255的量必需是当加到再生培养基中后足以产生大约50微克/毫升的浓度。然后将平板在29℃保温7天到14天,以 便让含有质粒的细胞亚群快速生长。该质粒是载有阻抗硫链丝菌肽给予基因的质粒。在这样一些条件下,那些没有接受质粒的细胞就不能生长。然后将阻抗A10255的转换成分再转移到含有A10255    50微克/毫升的培养基上,此A10255保证含有携载阻断硫链丝菌肽给与基因的质粒。

本发明的这些抗菌化合物(即A10255复合物和各种因子)对于由致病菌引起的在温血动物中感染的治疗处理或预防处理都是有用的。这些抗菌化合物的给药方式可以是口服的,非肠道的(例如,肌肉或皮下给药),或制成专门的药膏或溶液用于治疗温血动物的细菌感染。

本发明的另一方面是A10255复合物或诸因子的药物配方。这些配方是由治疗上有效量的这种抗生素化合物(即A10255复合物或因子B,因子C,因子E,因子F,因子G,或因子H,分别地)和适当的载体所组成。关于口服的配方(例如片剂和胶束),名词“适当的载体”意指普通的赋形剂诸如粘合剂,例如糖浆、阿拉伯胶、白明胶、山梨醇、黄薯胶、聚乙烯吡咯烷、甲基纤维素、乙基纤维素羧甲基纤维素钠、羟丙甲基纤维素、蔗糖、和淀粉;填充剂和载体,例如玉米淀粉、明胶、乳糖、蔗糖、微晶纤维素、高岭土、甘露醇、磷酸二钙、氯化钠、和藻酸;分散剂如Croscarmellose    sodinm、

微晶纤维素、玉米淀粉、淀粉乙醇酸钠、藻朊酸,和可变的湿润剂如十二烷基磺酸钠;和润滑剂硬脂酸镁和其它金属的硬脂酸盐、硬脂酸、酮液体、滑石、蜡、油、和胶体二氧化硅调味剂例如薄荷油、鹿草的油,樱桃香料,或者也可使用其类似物。可能还要加 一点着色剂使得剂型看上去较吸引人或有助于鉴别产品。还可用工艺上已知的方法将药片涂层。

本发明的药物配方还可做成口服液体制剂的形式,这种制剂可以是或者a)含水的或油质的悬液,溶液,乳状液或糖浆;或者b)在服用前可用水或其它适当的载体再冲制的一种干粉。当与这些口服液体制剂一起使用时,名词“适当的载体”意指常规的添加剂诸如悬浮剂,例如山梨醇、糖浆、甲基纤维素、葡萄糖/糖浆、明胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、或硬脂酸的胶;或是氢化的可食用油,例如杏仁油分馏椰子油,油质酯,丙二醇或乙醇;和防腐剂例如甲基或丙基的对-羟基苯甲酸酯或山梨酸。

该药物配方还可以作静脉注射(Ⅳ)用。这是将水可溶型的抗生素化合物溶解在一种常用的静注液中并注射给药。用于第Ⅳ种用途的组成时,名词“适合的载体”意指象生理盐水、任氏溶液或5%萄葡糖溶液等这样一些液体。

对于肌肉制剂来说,适宜的抗生素盐型化合物(例如盐酸盐或钠盐)的无菌配方可用“适合的载体”配制。这种无菌配方的例子是将一种适宜的抗生素盐或者溶于一种药用稀释剂(例如注射用水,生理盐水,5%萄葡糖)中,或者悬浮在一种水性基质或一种制药上可接受的油性基质(例如象油酸乙酯这类长链脂肪酸的酯)中。

局部用药剂型可用象疏水基质或亲水基质这类“适合的载体”配制而成。这些基质包括油膏、乳剂或洗涤剂等。

可将抗生素化合物的兽用药的混合成分掺入到农场动物的饲料或饮用水中。另一方面,也可将这些化合物与“适合的载体”(例如慢-释放基质或快-释放基质)制成乳房内的制剂。

本发明的这些抗生素化合物还可以单位剂量形式配制,例如在无菌瓶中,在带有间隔的无菌塑料束中,或在无菌的、密封的安瓿中。这些抗生素化合物(或相应的在制药上可接受的盐)可以是干粉形或是结晶形或是冻干粉沫。每单位剂量中抗生素化合物的量可以约250毫克到约10克间不等。

本发明中抗生素化合物的“治疗有效量”是每公斤体重约3.5毫克到约50毫克的化合物。对一个成人来说此量是每天约1克到27克。

本发明的另一方面是治疗或控制在温血动物中由革兰氏-阳性和革兰氏-阴性微生物所引起的感染疾病的一种方法。这种方法是给动物以治疗有效量的这种抗生素化合物。在此方法中对成人的常用每日剂量是从约1克到12克。

在实践本方法时,给予抗生素化合物可以采取每天只有一次的日剂量或采取每天多次剂量的方式。治疗规定可要求在持续的一段时期内给药,例如七天内或两至三周内。每剂给药的量将取决于这样一些因素,如感染的性质和严重程度,患者的年龄和一般健康状况,以及患者及微生物或感染的微生物对抗生素化合物的耐药量。

作为本发明的又一个方面是提供了一种动物用的预混合料,其中作为活性配料的有A10255复合物或以任何组合的因子B、C、E、F、G和H,或制药上可接受的它的盐,再与适合的载体配在一起。当然,该工艺上的普通技术人员会懂得可以选择哪种载体。

作为本发明的又一个方面是提供了一个生产A10255复合物的方法,包括:

a)培育链霉菌属gardneri    NRRL    15537,链霉菌属 gardneri    CCTCC    No.M87105(NRRL    18260),链霉菌属gardneri    CCTCC    No.M87106(NRRL    15922),或产生A10255的突变株,培养基中含有可吸收的碳源、氮源、和无机盐,在深层需氧发酵条件下直至抗生素A10255复合物生成;

b)从培养基中任意分离A10255复合物;

c)从分离的A10255复合物中任意提取一种或几种抗生素A10255因子B、C、E、F、G和H。

以下诸例是用来进一步说明本发明的。并不意味着本发明在范围上受以下诸例的任何限制。

实验部分

实例1

制备以下的培养基是为了用于产生A10255的微生物作琼脂斜面培养:

A10255复合物的产生

配料    量(克/升)

预煮过的燕麦粥    60.0

酵母    2.5

K2HPO41.0

Kcl    0.5

Mgso4·7H2o 0.5

Feso4·7H2o 0.1

去离子水适量    至    1立升

用氢氧化钠水溶液调节制成培养基的PH至PH7.3。然后将培养基高压消毒,得到一种无菌的培养基,其PH为6.7。

将S.gardneri,CCTCC    No.M87107(NRRL    15537)孢子接种到由上面的无菌基质构成的营养琼脂斜面上。将接种了的斜面放在温30℃温度下保温7-10天。再把成熟的斜面培养物用小牛血清覆盖上并用一无菌工具刮以弄松孢子和菌丝体。将制得的悬液转移到小试管中并冻成干粉以便保存。用一颗冻干颗粒来接种无菌的营养培养基(50毫升,盛在-250毫升的广口爱伦美氏烧瓶中),其中含有如下的成分:

配料    量(克/升)

葡萄糖    15.0

糊精    20.0

黄豆粗粉    10.0

玉米浸液    10.0

酵母提取物    1.0

CaCo32.0

自来水适量到    1升

用氢氧化钠水溶液将培养基的PH调至6.7。将培养基高压消毒,再将培养基的PH提高到6.8至7.0之间。

将接种好的营养培养基置于30℃下保温48小时,通过一直径为两吋的拱形板放在旋转震荡器上,转速为250RPM。制得的营养培养基培养物或者用于接种小发酵罐(接种量大约为发酵培养基体积的1%),或者用于接种到二级摇瓶中以便产生更大体积的接种物。

撞击培养基

在两个广口爱伦美氏烧瓶(2升容积)内装入具有下面组成混合物的培养基(每个内装400毫升):

配料    量(克/升)

葡萄糖    15.0

糊精    20.0

黄豆粗粉    15.00

玉米浸液    10.0

酵母提取物    1.0

CaCo35.0

自来水适量到    1升

用上述营养培养物接种到每个爱伦美氏烧瓶中的基质上。接种物的体积总共为爱伦美氏烧瓶内培养基体积的2.5%。将接种好的培养基置于30℃下保温24小时,在10°板上以250RPM的旋转震荡器上以便产生“撞击”培养物。

大规模发酵

部分上述“撞击”培养物(800毫升)用来接种下述的培养基(100升):

配料    量(克/升)

消泡剂*0.200

丙二醇(MW2000)    2.000毫升

葡萄糖    10.000

甘油    40.000

Bacto-胨**10.000

酪蛋白    10.000

NaH2PO4·H2O 0.100

黑舌花糖蜜    40.000

CaCO32.500

自来水适量到    100升

*道-科宁的消泡剂

**肉的水解物(Difco实验室,Detroit,MI)

将培养基盛在-165升的发酵罐中。用5N氢氧化钠水溶液将培养基的PH调至6.9。在121℃和17-19Psi下将混合物消毒45分钟。消毒以后培养基的PH为7.0。向无菌的培养基通入无菌空气,速率为0.125V/V/M,用普通的搅拌器在200RPM下进行搅拌,在30℃的温度下大约发酵6天。

实例2

A10255抗生素复合物的提取

使用一助滤器(Hyflo    Super-Cel,Johns-Manville    Products    Corp)将全部发酵液(3780升)进行过滤。用300升水洗涤含有菌丝体的滤饼,再用丙酮∶水(4∶1)把菌丝体提取两次。第一次提取液是900升,第二次是800升。合并提取液并在减压下浓缩至450升的水溶液。用盐酸把溶液的PH调至3.0,再用乙酸乙酯提取三次(提取液体积分别为165升,280升,和225升)。在接种有B.Subtilis    ATCC    6633的琼脂板上,用纸片法分析提取液和水相的生物活性。合并提取液并在减压下浓缩至体积为23升。用过滤法收集那些在浓缩时已被沉淀的固体,在真空下干燥,得到216克的A10255抗生素复合物(检定:90.7克活性)。将滤液再浓缩至900毫升,再过滤。第二次的沉淀物再放在真空下干燥,得到16.2克A10255抗生素复合物(检定:9.1克活性)。

实例3

从A10255抗生素复合物中分离诸因子

将A10255复合物(20克)溶于氯仿∶甲醇(9∶1,共400毫升)中并进行过滤。滤液加到用13-24微米的LPR-1硅胶(4升,Whatman    Chemical    Separatiru    Inc.,Clifton,New    Jersey)填装的不锈柱(8×100厘米)上。柱子是Chromatospac    Prep-100层析仪(Jobin    Yvon,16-18Rue    du    Canal    91160,Longiumeau,法国)的一部分。从柱上收集流份,每240毫升为一份,柱子首先用9∶1氯仿∶甲醇的混合液(7升)洗脱,其流速为60毫升/分,再用3∶1氯仿∶甲醇混合液(15L)洗脱。在高效液谱层析期间检测器设在280nm处。将所有的流份加在用Micrococcus    luteus    ATCC    9341接种的琼脂板上以检测生物活性。汇集了以下诸流份:

流份    因子    产率(克)

11-23    C,F    0.68

30-63    B,E    6.50

将含有因子B和E的流分汇集物浓缩至400毫升。过滤收集所得出的沉淀,真空干燥,产生5.86克主要由因子B同少量因子E组成的物质(检定:3.6克活性)。由沉淀分出的上清液再回去浓缩。将浓缩液加到乙醚中得到0.64克含有因子B和E的相似混合物的沉淀(检定:0.3克活性)。

实例4

抗生素因子A10255B的分离

由上述例子的30-63流份所得的物质中取1.5克并使溶解 于四氢呋喃∶水(35∶65,150毫升)的混合液中。将样品加到用LP1-C18反相硅胶(4升)填装的不锈钢柱(8×100厘米)上。(硅胶是用实例6和7中所介绍的方法制备的,Abbott等,美国专利NO.4,299,763,1981年11月10日颁布)。用60毫升/分的流速洗脱柱子。收集用四氢呋喃∶水∶磷酸氢二钠混合液(3∶7∶0.05M,12l,PH7.8磷酸)洗脱的流份以240毫升为一份。在层析期间将HPLC检测器设置在280毫微米处。用分析用的高效液谱检查诸流份。(分析高效液谱是在4.6×250nm不锈钢柱上做的,柱内为ODS5微米反相微球填料(altax    Scientific    Inc.,Berkeley,CA)。用四氢呋喃∶水∶磷酸氢钠(1∶2∶0.05M,加磷酸至PH7.8)的混合液以1毫升/分的流速洗脱柱子。在层析时检测器设置在254毫微米处。)

流份汇集如下:

流份    因子    产率(克)

17-23    B(不纯)    150毫升

24-35    B(纯)    200毫升

38-45    E    100毫升

将浓缩了的含有流份24-35的汇集液用去离子水稀释到300毫升,用磷酸将制得混合液的PH调至3.0。用氯仿∶甲醇(7∶3)的混合液提取该溶液。提取液浓缩至干并用HPLC层析。HPLC是在Michel-Miller高效低压液谱仪(“HPLPLC”)的玻璃柱(如K.Michel等所述,美国专利NO.4,131,547,1978年12月26日颁布)上做的,柱内装有硅胶支持剂(100- 200微米,Woetm    Pharm)。用氯仿∶甲醇(7∶3)的混合液洗脱柱子。层析时HPLC检测器设置在254毫微米处。合并内含主要UV生色团的流份,真空浓缩,再冻干燥,得到659毫克因子B。

实例5

抗生素因子A10255E的纯制

将例4中流份38-45的汇集液与另外五次以相同方式层析得到的类似组份的汇集液合并,这五次层析在例4中以LPl-C18为支持剂。合并后汇集液(800毫升)的PH用磷酸调至PH3.0。用7∶3氯仿∶甲醇混合液(2×,800毫升)提取合并的汇集液,然后再另外用少量的(400毫升)溶剂混合物提取。合并提取液,浓缩至干,并使溶于CHCl3∶MeOH混合液中(7∶3,500毫升)。将此溶液加到内含硅胶支持剂(500毫升,100-200微米,Woelm)的5.1×42厘米的Michel-Miller HPLPLC玻璃柱上。柱子用7∶3(体积比)氯仿∶甲醇的混合液洗脱,收集主要的UV生色物(254nm)并弄干,得到349毫克纯的因子E。

实例6

抗生素因子C和F的纯化

将从实例3中流份11-23的汇集液中所得到的干制剂(0.68克)与同样制得的制剂合并成总共为3.03克固体。将此物质溶于四氢呋喃∶水(6∶4)的混合液中,将溶液在反相硅胶(4升)上层析,用不锈钢柱(8×100厘米),用3∶7四氢呋喃∶水(39升)的混合物以60毫升/分的流速洗脱,在280微 米处检测。在用Micrococcus    lwteus    ATCC    9341接种的琼胶板上加上所收集的480毫升的诸流份以检测其生物活性。生物活性流份再进一步用例4中所述的分析级的HPLC系统进行分析。汇集流份如下:

流份    因子    产率(毫克)

28-37    未知    186

40-50    C(不纯)    373

51-55    C(不纯)    302

56-62    C(不纯)    70

66-75    F(纯)    56

浓缩每一组汇集液,过滤收集所得的沉淀并在真空中干燥。

实例7

把在例1中使用的琼脂斜面培养基用来培养产生A10255的菌株CCTCC    No.M87105(NRRL    18260)。

相应地,将由上述方法中所制得的一块冻干颗粒用来接种到无菌的营养培养基(50毫升,盛于250毫升广口爱伦美氏烧瓶中)。培养基的组成如下:

配料    量(克/升)

类胰蛋白酶大豆培养液    30.0

酪蛋白(通用食物,Juneau,WI)    5.0

葡萄糖    5.0

甘油    10.0

糊精    10.0

CaCo310.0

自来水适量    到    1升

在高压消毒之前用氢氧化钠水溶液将培养基的PH调至7.0。

将接种好的营养培养基通过一直径为2吋的拱形夹放在旋转振荡器上30℃下保温72小时,该振荡器以250RPM速率振荡。所制得的营养基质培养物或者被用于接种小发酵罐(每体积发酵罐培养基约有1%接种物),或专被用于接种到下一期为生产大体积接种物的烧瓶中。

撞击培养基

用与上述相同的营养培养基装到二支广口爱伦美氏烧瓶(容积2升,各装400毫升)中。用上述营养培养物接种每支爱伦美氏烧瓶中的培养基。接种物的体积为爱伦美氏烧瓶中培养基总体积的2.5%。将接种了的培养基放在一个与水平成10°角的旋转震荡器上以250RPM在30℃下保温48小时以产生“撞击”培养物。

大规模发酵

将一部分上述“撞击”培养物(800毫升)用于接种下面的培养基(100升):

配料    量(克/升)

Sag    471    0.2

P-2000    0.1毫升

葡萄糖    1.0

NH4Cl 1.0

Na2SO42.0

ZnCl20.019

MgCl2·6H2O 0.304

FeCl30.062

MnCl2·4H2O 0.035

CaCl20.06

CuCl2·2H2O 0.005

KH2PO*40.67

自来水适量    到    110升

*在用KOH调PH至6.0后在去离子水中无菌分离的。

将培养基盛在-165升发酵罐中。把培养基施加20Fo加热单位(此处1Fo准确地等于121℃下的1分钟)进行蒸汽消毒。经消毒后培养基的PH为8.3。在加入KH2PO4后PH为7.0。将消毒过的培养基用消毒空气吹气并用普通搅拌器进行搅拌以维持溶解的氧含量为高于大气压的5PSi下的空气饱和量为45%。在30℃温度下让其发酵约7天。

如同上面所概括的,在大规模发酵时,发现用葡萄糖以5.7克/升/天的比率“喂”给发酵混合液是有效的。17小时后还可以4.5克/升/天的比率喂酪蛋白水解液。

实例8

抗生素因子A10255G的分离

取1.0克由例2得的抗生素复合物使溶于2升PH6.0的H2O∶CH3CN(4∶1)中。将此溶液加到Waters Prep500用C18填装的柱上。柱子洗脱使用小步线性梯度,即从4升(B)H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(70∶30∶5∶0.5)到4升(B)H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(65∶35∶5∶0.5),流速为每分钟250毫升,每分钟收集一个流份。然后再用2升溶剂(B)洗。柱洗脱液在280nm处检测。用同样的条件再做7次层析。合并内含因子C和G混合物的汇集液,用5N NaOH调PH至6.0,用相等体积的水稀释(到总体积为26升),分开做两次层析,每次用13升。这些层析也可以在Waters Prep 500上用C18填装的柱子做,层析使用的线性梯度从4升溶剂(A),0.05 N NH4OAc(PH5.5)∶CH3CN(75∶25)到4升 60∶40的溶剂(B),然后再用2升的溶剂(B)洗。所用的流速为每分钟250毫升,每分钟收集1个流份。合并主要含有因子G的诸流分,用等体积水稀释,再置于Prep 500 C18填装柱上层析。采用如下的线性梯度:(A)4升的H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(70∶30∶5∶0.5)到(B)4升的(65∶35∶5∶0.5),流速与上述的相同。仅合并含有因子G的诸流分并在真空下浓缩至水溶液,然后离心分离沉淀下来的因子G,用水洗涤,悬浮在水中,冷冻干燥后得到686毫克因子G。

实例9

抗生素因子A10255H的分离

取从例2中所制得的抗生素复合物1.0克使溶于2升PH5.0的H2O∶CH3CN(4∶1)中,经由过滤漏斗上的玻璃棉进行过滤。将溶液加到Waters Prep 500的C18填装柱上,柱子洗脱采用线性梯度从4升的(A)H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(70∶30∶5∶0.5)到4升的(B)65∶35∶5∶0.5,在每分钟250毫升的流速下,每分钟收集1个流份。然后再用2升的溶剂(B)洗脱。

在280nm处检测柱洗脱液,用同样的条件再做13次层析。合并所有含有因子H的汇集液(共17升),浓缩和真空干燥,得到690毫克因子H粗品。将此物质与329毫克的同样制剂合并,溶于3升的H2O∶CH3CN∶THF(75∶20∶5),PH6.0的溶液中,此溶液加到如上所述的C18填装柱上。层析采用线性梯度:从4升的溶剂(A)0.05M NH4OH∶CH3CN(75∶25)到4升的溶剂(B)0.05M NH4OH∶CH3CN(60∶45)。然后 再用2升溶剂(B)洗。流速和流份体积都如上所述。合并含有因子H的流份(750毫升),加入等体积的水并再加到如上述的C18填装柱上。柱子展层使用线性梯度,从4升的(A)H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(75∶25∶5∶0.5)到4升的(B)H2O∶CH3CN∶THF∶HOAC(60∶40∶5∶0.5),每分钟收集250毫升的1个流份。合并含有因子H的流份23-29,真空浓缩至体积为450毫升。过滤回收沉淀的因子H,用水洗涤并在真空中干燥,得到285毫克因子H。

实例10

为促进牲畜生长的饲料组合

A10255复合物或其诸因子可给牲畜口服,采用将有效量的复合物或因子与饲料混合的办法。例如,本发明的一个方面是组合物的标准饲料配比:

配料    量

玉米青饲料(整体植物,谷穗完整)    50%

含水量的玉米    44%

添加剂    (总共)6%

其中添加剂的组成为:

配料    量

苜蓿粗粉(脱水的17%)    12.00%

大豆油粗粉(溶剂抽提的)    45.40%

尿素,饲料级    5.00%

磷酸二钙    8.00%

盐    10.00%

碳酸钙    11.00%

微量矿物质预混料    0.80%

维生素A+D3预混料    1.40%

维生素E预混料    1.40%

氯化钾    5.00%

在口服之前,将标准比率与含有A10255复合物的预混料混合。预混料由以下配料组成:

配料    量

黄玉米    48.00%

粗粉/穗轴20/40    50.00%

2.00%

矿物油    100.00%

首先将预混料与A10255复合物混合,例如施加的比率,或是275毫克/头/天,或是550毫克/头/天(对于这次具体实验,此比率可分别转换为28.6和61.7克/吨)。然后将含有A10255复合物的预混料用上述标准饲料表面调制(并且随后混合),施用比率为0.35磅/头/天。

实例11

制备下述培养基是为了用于产生A10255.2的菌株的琼脂斜面培养:

A10255复合物的生产

配料    量(克/升)

预煮过的燕麦粥    60.0

酵母    2.5

K2HPO41.0

KCl    0.5

MgSO4·7H2O 0.5

FeSO4·7H2O 0.1

去离子水适量    到    1升

用氢氧化钠水溶液将制得培养基的PH调至PH7.3。再将培养基高压消毒,产生一无菌的PH为6.7的培养基。

将S·gardneri,CCTCC    No.M87106(NRRL    15922)孢子接种到由上述无菌培养基组成的营养琼脂斜面上。接种的斜面置于30℃温度下保温7-10天。然后把成熟的斜面培养物用小牛血清覆盖并用一无菌工具刮磨以松开孢子和菌丝体。将制得的悬浮液转移到小试管中并冷干以便保存。将一个冷干的颗粒用来接种无菌的营养培养基,(50毫升,盛在一250毫升的广口爱伦美氏烧瓶中),培养基的组成如下:

配料    量(克/升)

葡萄糖    15.0

糊精    20.0

大豆粗粉    10.0

玉米浸渍液    10.0

酵母提取物    1.0

CaCO32.0

自来水适量    到    1升

用氢氧化钠水溶液将培养基的PH调至6.7。将培养基高压消毒,培养基的PH上升到6.8和7.0之间。

接种了的营养培养基通过一直径为2吋的弓形板在以250RPM的旋转震荡器上,在30℃振荡48小时。所制得的营养培养基或者用于接种小发酵罐(接种物约为每体积发酵罐培养基的1%),或者用于接种下一期的烧瓶,为了生产更大体积的接种物。

撞击培养基

在两支广口爱伦美氏烧瓶(2升容积)中装入具有下列组成的培养基(每支400毫升):

配料    量(克/升)

葡萄糖    15.0

糊精    20.0

大豆粗粉    15.0

玉米浸渍液    10.0

酵母提取物    1.0

CaCO35.0

自来水适当    到    1升

用上述营养培养物按培养基体积的2.5%量接种到每支爱伦美氏烧瓶内的培养基上。接种了的培养基置于30℃下,在一旋转振荡器上,每分钟250转振荡23小时以便产生“撞击”培养基。

大规模发酵

部分上述的“撞击”培养物(800毫升)用于接种下述的培养基(115升):

配料    量(克/升)

消泡剂*0.200

丙(撑)二醇(MW    2000)    2.000毫升

葡萄糖    1.000

酪蛋白    16.000

NaH2PO4·H2O 0.100

黑舌花糖蜜    40.000

CaCO35.000

自来水适量    至    110升

*Sag 471,硅酮消泡剂,Dow Gorning公司。

培养基盛在165升的发酵罐中,用5N的氢氧化钠水溶液把培养基的PH调至6.9,在121℃在17-19Psi下将混合物灭菌45分钟。灭菌之后培养基的PH为6.8。灭菌的培养基用无菌空气通气,流速为0.5V/V/m,同时用普通搅拌器搅拌,起始转速为300RPM,在温度为30℃下让其发酵7天。在发酵期间,PH保持在7.0,溶解的氧含量保持在空气饱和量的45%,以恒定速率3.5-4.0克/升/天把萄葡糖补入培养基中。24小时以后,将酪蛋白的水解液以3克/升/天的恒定速率也补到培养基中。

提取A10255复合物粗品的方法与下面实例13中的相似。

实例12

A10255.2菌株的大体积发酵

营养接种物

作为对A10255.2菌株大体积发酵(即比上述例1中的体积更大)的起始点,营养接种物是分两步制备的。两步都使用下述培养基:

配料    量

葡萄糖    1.5%

大豆粗粉    1.5%

钤薯糊精    2.0%

玉米浸渍液    1.0%

酵母提取物    0.1%

碳酸钙    0.2%

自来水    到规定体积

培育的第一阶段是在含有80毫升无菌培养基的250毫升的烧瓶中进行的。用A10255.2培养物的一块冷干颗粒给烧瓶接种。把培养基放在旋转震荡器上以每分钟250转速在30℃下振荡培养48小时。

取部分(10毫升)第一步的接种物用来给无菌的作第二步培育的培养基接种,此培养基是将400毫升上述培养基盛在2升广口爱伦美氏烧瓶中。此第二步培养基也是在旋转震荡器上以250rpm转速在30℃下培育24小时。培育的培养基用于下面的罐发酵。

罐发酵

从上面第二步营养接种物制得的培养基用来接种到盛放在150升发酵罐中的罐培养基:

配料    量

饴糖    1.5%

马钤薯糊精    2.0%

玉米浸渍液    1.0%

大豆粗粉    1.5%

碳酸钙    0.5%

Sag 471*0.01%

自来水    到120升

*硅酮消泡剂,Dow Corning公司。

这种培养基首先用高压消毒法进行灭菌。灭菌后,加入5N氢氧化钠将培养基的PH调至6.5。然后将培养基进行接种,并置于30℃下发酵24小时。在发酵期间对培养基通入无菌空气,起始速率为每分钟1立方呎(cfm),并用一普通搅拌器搅拌,起始速率为350rpm。

大规模发酵

用一部分上述的罐培养基(40升)来接种下面的大规模的培养基:

配料    量

消泡剂*0.02%

丙(撑)二醇(MW    2000)    0.02%

糖蜜    4.00%

碳酸钙    0.50%

酪蛋白酸水解物**1.60%

NaH2PO4·H2O 0.01%

葡萄糖    0.10%

自来水    到1200加仑

*SAG 471硅酮去泡剂

**Hy Case,Humko Sheffield Chemical CO.,Lyndhurst,NJ.

培养基盛放在一个1600加仑的发酵罐中。加入5N氢氧化钠将培养基的PH调至7.0。在121℃和17psi下将培养基灭菌30分钟,再用无菌空气通入该消毒的培养基,起始速率为每分钟20 立方呎,用一普通搅拌器搅拌,起始转速为100rpm,并置于30℃下让它发酵6天。在发酵期间,培养基的PH保持在约7.0,培养基中溶解的氧含量保持在空气饱和量的45%,并将葡萄糖以4克/升/天的恒速补入培养基中。24小时后,再将Hy    Case以3克/升/天的速率补入培养基。

实例13

A10255抗生素复合物的提取

把菌株A10255.2的全部发酵液(5000升)收集起来并借助过滤器(Hyflo    Super-Cel,Johns    Manville    Products    Corp.)进行过滤。弃去滤液和生物物质的水洗液(1200升的水)。

然后再将生物物质分批地用1∶4水∶丙酮(2000升)的混合液抽提。重复抽提并合并提取液(总共:4000升)。合并的提取液含有大量的A10255。复合物。

合并的提取液在真空下浓缩成水悬液。放置后从悬浮液中沉淀出小的固体颗粒。此固体就是A10255复合物粗品。离心浓缩后的提取液,弃去上清液。

将离心所得的固体进行真空干燥,得到1.5Kg棕色粉末,每毫克中含有423微克的A10255抗生素活性。

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