Патент на изобретение №2391396

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2391396 (13) C2
(51) МПК

C12N1/20 (2006.01)
C12P1/06 (2006.01)
C12R1/01 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 09.08.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2007115996/13, 27.04.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

27.04.2007

(43) Дата публикации заявки: 10.11.2008

(46) Опубликовано: 10.06.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 287743 A1, 05.01.1975. SU 1824912 A1, 10.08.1995. RU 2125609 C1, 27.01.1999. SU 707527 A1, 03.01.1979.

Адрес для переписки:

119021, Москва, Б. Пироговская, 11, ГУ НИИНА им. Г.Ф. Гаузе РАМН, О.А. Лапчинской

(72) Автор(ы):

Лапчинская Ольда Анастасьевна (RU),
Погожева Валерия Владимировна (RU),
Лаврова-Балашова Майя Федоровна (RU),
Катруха Генрих Степанович (RU),
Пономаренко Валерий Иванович (RU),
Преображенская Мария Николаевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное учреждение научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе РАМН (ГУ НИИНА им. Г.Ф.Гаузе РАМН) (RU)

(54) ШТАММ Streptomyces roseolus ВКПМ S-1082 – ПРОДУЦЕНТ ЛИНКОМИЦИНА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИНКОМИЦИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в медицинской промышленности при производстве антибактериального антибиотика линкомицина гидрохлорида, эффективного при лечении инфекций, вызываемых грамположительными возбудителями, в том числе метициллинустойчивыми, и некоторыми анаэробами. Способ предусматривает культивирование штамма Streptomyces roseolus ВКПМ S-1082, продуцента линкомицина на питательной среде заданного состава, экстракцию линкомицина органическими растворителями из нативного раствора, реэкстракцию линкомицина с последующим выделением. Полученный экстракт концентрируют и кристаллизуют с получением линкомицина в форме гидрохлорида. Изобретение позволяет повысить выход линкомицина. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к медицинской промышленности и касается нового штамма-продуцента антибактериального антибиотика линкомицина и способа его получения.

Антибиотик линкомицин эффективен при лечении заболеваний, вызванных грамположительной микрофлорой и не поддающихся лечению другими антибиотиками. Особенно эффективен линкомицин при лечении остеомиелитов, поскольку антибиотик избирательно накапливается в костной ткани. Линкомицин эффективен в отношении метициллин-резистентных штаммов стафилококков и является ценным препаратом для лечения тяжелых травматических и гнойно-септических больных. Линкомицин является также сырьем для получения терапевтически более активного полусинтетического препарата клиндамицина.

Известен штамм 1146 Actinomyces roseolus – продуцент антибиотика линкомицина [1]. Недостатком данного штамма является фагочувствительность и низкий уровень содержания антибиотика в культуральной жидкости.

Сущность изобретения состоит в том, что получен новый штамм-продуцент линкомицина в результате многоступенчатого мутагенного воздействия метилнитрозогуанидина, ультрафиолетовых и гамма-лучей 60Co на исходный штамм с последующим отбором мутантов на средах, содержащих стрептомицин, рифамицин и блеомицин в качестве селективных агентов.

Полученный новый штамм депонирован в коллекции культур ФГУП ГосНИИгенетика под номером S-1082.

Штамм 1082 обладает повышенной продуктивностью линкомицина (4800 мкг в 1 мл культуральной жидкости) и характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиологическими признаками.

Культурально-морфологические и физиологические признаки штамма ВКПМ S-1082. Температура 28°С; длительность выращивания (7-21) сутки. Споровый посевной материал с десятидневной культуры штамма, выращенной на минеральном агаре 1 Гаузе. Цвет определен по таблице Бондарцева и Праузера (таблица 1).

Морфологические признаки. Спороносцы прямые, цепочки спор прямые, споры овальные с гладкой поверхностью.

Физиолого-биохимические свойства. Аэроб. Растет при (24-37)°С; оптимум роста 28°С, и в диапазонах значений pH (6,0-9,0) с оптимумом pH 7,0; желатину разжижает. Молоко пептонизирует. Сахарозу инвертирует. Крахмал гидролизует. На клетчатке не растет. Восстанавливает нитраты до нитритов. Меланоидные пигменты не образует при росте на среде Треснера с пептоном и лимонно-кислым железом. Отношение к углеводам: хорошо использует глюкозу, арабинозу, ксилозу, инозит; фруктозу, лактозу, галактозу, сахарозу, рамнозу; слабо использует маннит и рафинозу.

Хранение. Штамм хранится в виде спор на стерильной почве с кварцевым песком или в виде зрелой культуры на агаровой среде под вазелиновым маслом при (5-7)°С.

Антагонистические свойства. При испытании методом штриха на глюкозо-нитратном агаре 2 Гаузе штамм подавляет рост грамположительных бактерий Stapylococcus aureus INA 00985 (=209 P), Bacillus subtilis ATCC 6533, Bacillus mycoides 537, Micrococcus luteus ATCC 9341. Специфических вирулентных фагов не выявлено, лизиса в процессе ферментации не происходит. К вирулентному фагу штамма устойчив.

Штамм S-1082 поясняется следующим примером.

Пример. Для получения спорового материала культуру Streptomyces roseolus S-1082 выращивают в течение (7-10) суток при 37°С на агаровой среде 2 Гаузе следующего состава, %:

Триптон 0,3
Пептон 0,5
Глюкоза 1,0
Натрий хлористый 0,5
Агар 3,0
Вода Водопроводная
рH до стерилизации 7,0-7,2

Среду стерилизуют в течение 30 мин при давлении 0,6 атм при 120°С.

Для получения посевного мицелия споры культуры засевают на среду следующего состава, %:

Крахмал 1,0
Гороховая мука 1,5
Сульфат аммония 0,3
Кальция карбонат 6,5
Натрий хлористый 0,5
Вода Водопроводная
pH до стерилизации 7,0-7,2

Посевной материал выращивают при 28°С в течение 48 час в колбах Эрленмейера емкостью 750 мл, количество среды в колбах 150 мл. Скорость вращения качалки (200-240) об/мин. Количество посевного материала для инокуляции – 5%.

Ферментация проводится на качалке при 28°С на среде (50 мл в колбах Эрленмейера емкостью 750 мл) следующего состава, %:

Сахароза 5,0
Кукурузный экстракт 1,0
Соевая мука 2,0
K2HPO4 0,1
NaCl 0,3
CaCO3 0,5
Вода Водопроводная
pH до стерилизации 7,2

Антибиотическую активность культуральной жидкости определяют методом диффузии в агар с использованием тест-микроорганизма Bacillus subtilis 6633.

Содержание линкомицина в культуральной жидкости продуцента к концу ферментации (через 144 часа) составляет 4800 мкг/мл.

Преимуществом заявленного штамма по сравнению с прототипом является фагоустойчивость и более чем в 8 раз повышенная продуктивность, а именно – содержание линкомицина в культуральной жидкости штамма-прототипа – 558 мкг/мл, а в заявленном штамме – 4800 мкг/мл.

С целью выделения линкомицина проводят его экстракцию н-бутанолом из нативного раствора (обработанной щавелевой кислотой и отфильтрованной культуральной жидкости штамма-продуцента Streptomyces roseolus S-1082) с pH=10,0 с последующим переводом линкомицина в водный раствор соляной кислоты и реэкстракцией н-бутанолом. Бутанольный экстракт с добавлением 2 н. раствора хлористого водорода в ацетоне при pH=2,0 концентрируют и линкомицин кристаллизуют в форме гидрохлорида.

Линкомицина гидрохлорид, полученный на основе биосинтеза нового мутантного штамма Streptomyces roseolus S-1082, представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде, метаноле, ограниченно – в этаноле и нерастворим в других органических растворителях. По физико-химическим свойствам, антибактериальной активности и токсичности полностью соответствует требованиям ВФС. Брутто-формула: C18H34N2O6S·HCl. Мол. масса 443.04 а.е.м.

Мол. масса основания (метод MALDI-TOF-MS)=407(MH)+

ИК-спектр (KBr), max, см-1: 3440, 3330, 3280, 3040, 3015, 2940, 2910, 2860, 1672, 1657, 1566, 1475, 1459, 1445, 1409, 1358, 1263, 1230, 1207, 1143, 1107, 1092, 1078, 1044, 996, 963, 906, 871, 802, 738, 718;

Выход готового продукта – линкомицина гидрохлорида – составляет 42% от содержания линкомицина в культуральной жидкости продуцента.

Таким образом, создан новый мутантный штамм Streptomyces roseolus S-1082, отличающийся от известного по способности антибиотикообразования, которая более чем в 8 раз превосходит активность штамма-прототипа 1146 Actinomyces roseolus. Антибиотическая активность нового штамма составляет 4800 мкг/мл. Использование нового штамма Streptomyces roseolus S-1082 как продуцента для биосинтеза линкомицина позволяет увеличить выход целевого продукта при выделении линкомицина из культуральной жидкости экстракцией н-бутанолом с последующим переводом в водную фазу, вторичной экстракцией н-бутанолом и кристаллизацией в форме гидрохлорида.

ЛИТЕРАТУРА

1. SU, авторское свидетельство СССР 287743 A1 от 1975 г.

Таблица 1.
Культурально-морфологические признаки штамма Streptomyces roseolus S-1082
Агаровая среда Рост воздушного мицелия Цвет мицелия Растворимый пигмент
Воздушного Субстратного
1 Гаузе +++ Белый (Д-1) Бесцветный Нет
Овсяная +++ Белый (Д-1) Бесцветный Нет
Чапека +++ Белый (Д-1) Бесцветный Желтоватый
Глюкозо-аспарагиновая +++ От белого (Д-1) до желтоватого (Ж-1) Желтый (Ж-6) Желтоватый (Ж-6)
Линденбайна (глицерин-нитратная) ++ Белый (Д-1) Бесцветный Желтоватый (Ж-6)
Глюкозо-нитратная 2 Гаузе + Белый (Д-1) Бесцветный нет
Треснера (с пептоном и лимонно-кислым железом) Меланоидные пигменты не образует
*/+++ – хороший; ++ – умеренный; + – слабый.

Формула изобретения

1. Штамм Streptomyces roseolus ВКПМ S-1082 – продуцент линкомицина.

2. Способ получения линкомицина, предусматривающий культивирование штамма Streptomyces roseolus ВКПМ S-1082, экстракцию линкомицина органическими растворителями из нативного раствора, реэкстракцию линкомицина с последующим его выделением, концентрацией и кристаллизацией в форме гидрохлорида.

Categories: BD_2391000-2391999