CH645890A5 - MONACOLIN K, ITS PRODUCTION AND ANTI-HYPERCHOLESTERINEEMIC MIXTURE CONTAINING IT. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Verbindung mit antihypercholesterinämischer Wirkung, welche Monacolin K genannt wird. Monacolin K lässt sich durch Züchtung verschiedener Mikroorganismen der Gattung Monascus herstellen. The present invention relates to a new compound with antihypercholesterolemic activity called Monacolin K. Monacolin K can be produced by cultivating various microorganisms of the genus Monascus.
Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verbindung Monacolin K der folgenden Formel: Thus, the present invention relates to the compound monacolin K of the following formula:
HO HO
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Monacolin K, welches darin besteht, dass man einen Monacolin K erzeugenden Mikroorganismus der Gattung Monascus in einem geeigneten Kulturmedium züchtet. The invention further relates to a process for the production of Monacolin K, which consists in cultivating a Monacolin K-producing microorganism of the genus Monascus in a suitable culture medium.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein antihypercholesterinämisches pharmazeutisches Präparat, welches Monacolin K und ein pharmazeutisch zulässiges Trägermittel oder Verdünnungsmittel enthält. The invention further relates to an antihypercholesterolemic pharmaceutical preparation which contains monacolin K and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.
Hohe Blutcholesterinspiegel sind bekanntlich eine der Hauptursachen der ICardiopathie, wie z.B. des Herzinfarktes oder der Arteriosklerose. Daher wurde ein beträchtlicher Forschungsaufwand zur Ermittlung von physiologisch annehmbaren Substanzen, welche die Cholesterinbiosynthese zu hemmen und demzufolge den Blutcholesterinspiegel zu senken vermögen, geleistet. Eine derartige Verbindung ist ML-236, welches Gegenstand der britischen Patentschrift Nr. 1463 425 ist. ML-236 erhält man durch Züchtung von Mikroorganismen der Gattung Pénicillium. High blood cholesterol levels are known to be a major cause of ICardiopathy, such as heart attack or arteriosclerosis. Therefore, a considerable amount of research has been done to identify physiologically acceptable substances that can inhibit cholesterol biosynthesis and, consequently, lower blood cholesterol levels. One such connection is ML-236, which is the subject of British Patent No. 1463 425. ML-236 is obtained by growing microorganisms of the genus Pénicillium.
Bei Versuchen mit Pilzen der Gattung Monascus wurde festgestellt, dass diese Pilze und insbesondere Monascus ruber Stamm 1005 (FERM 4822) ein antihypercholesterinämisches Mittel erzeugen, welches wesentlich bessere Wirksamkeiten aufweist als ML-236. Dieses Mittel wird Monacolin K benannt. In experiments with fungi of the genus Monascus, it was found that these fungi and in particular Monascus ruber strain 1005 (FERM 4822) produce an antihypercholesterolemic agent which has significantly better efficacies than ML-236. This remedy is called Monacolin K.
Sämtliche Mikroorganismen der Gattung Monascus, welche Monacolin K zu erzeugen vermögen, lassen sich für das erfindungsgemässe Verfahren verwenden. Besonders wertvoll sind die Stämme von Monascus ruber, insbesondere Monascus ruber Stamm 1005 (FERM 4822). All microorganisms of the genus Monascus, which are able to produce Monacolin K, can be used for the method according to the invention. The strains of Monascus ruber, particularly Monascus ruber strain 1005 (FERM 4822), are particularly valuable.
Monascus ruber Stamm 1005 (FERM 4822) ist ein neuer isolierter Mikroorganismus, dem die folgenden mikrobiologischen Eigenschaften zukommen. Er wurde aus in Thailand erzeugten Nahrungsmitteln isoliert und am 16. Februar 1979 unter Nr. FERM 4822 beim Fermentation Research Institute, Agency of Industriai Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, Japan, und unter Nr. NRRL 12073 beim Agricultural Research Service, Northern Regional Research Laboratory, USA, hinterlegt. Monascus ruber strain 1005 (FERM 4822) is a new isolated microorganism with the following microbiological properties. It was isolated from food produced in Thailand and on February 16, 1979 under No. FERM 4822 at the Fermentation Research Institute, Agency of Industriai Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, Japan, and under No. NRRL 12073 at the Agricultural Research Service , Northern Regional Research Laboratory, USA.
1. Wachstum 1. Growth
Das Wachstum auf Kartoffel-Glucose-Agarmedium bei 25°C ist rasch und der Durchmesser der Kolonien erreicht 10 Tage nach der Impfung 6 bis 6,5 cm. Die Kolonie ist flach und es entwickelt sich eine relativ dünne Grundschicht von Hyphen. Die Entwicklung der Lufthyphen ist mager. Die Lufthyphen sind weiss und die meisten Lufthyphen wollartig. Manche geschlossene Fruchtkörper bilden sich auf der Grundschicht der Hyphen und gehen bei der Reifung in rötlichbraun über. Sowohl die Oberfläche als auch die Rückseite der Kolonie sind braun bis rötlichbraun. The growth on potato-glucose agar medium at 25 ° C is rapid and the diameter of the colonies reaches 6 to 6.5 cm 10 days after vaccination. The colony is flat and a relatively thin base layer of hyphae develops. The development of aerial hyphae is poor. The aerial hyphae are white and most aerial hyphae are wool-like. Some closed fruiting bodies form on the base layer of the hyphae and change to reddish brown when ripened. Both the surface and the back of the colony are brown to reddish brown.
Das Wachstum auf einem Sabouraud-Agarmedium bei 25°C ist sehr rasch und der Durchmesser der Kolonie erreicht 10 Tage nach der Impfung 6 bis 6,5 cm. Die Oberfläche der Kolonie ist äusserst flach, und die Hyphen der Grundschicht und die Lufthyphen entwickeln sich besser als auf einem ICar-toffel-Glucose-Agarmedium. Es bilden sich äusserst wenig geschlossene Fruchtkörper. Die Oberfläche der Kolonie ist rötlichgelb bis rötlichbraun und die Rückseite rötlichbraun bis dunkelbraun. The growth on a Sabouraud agar medium at 25 ° C is very rapid and the diameter of the colony reaches 6 to 6.5 cm 10 days after the vaccination. The surface of the colony is extremely flat, and the hyphae of the base layer and the air hyphae develop better than on an ICar-potato-glucose agar medium. Very little closed fruiting bodies are formed. The surface of the colony is reddish yellow to reddish brown and the back is reddish brown to dark brown.
Das Wachstum der Weizenmehlagar bei 25°C erfolgt langsam und der Durchmesser der Kolonie erreicht 1,5 bis 2 cm nach Ablauf von 10 Tagen nach der Impfung. Die Kolonie ist flach. Die Entwicklung der Lufthyphen und die Bildung von geschlossenen Fruchtkörpern ist äusserst schwach. Sowohl die Oberfläche als auch die Rückseite der Kolonie sind dunkelrot bis rötlichbraun. The wheat flour agar grows slowly at 25 ° C and the diameter of the colony reaches 1.5 to 2 cm after 10 days after vaccination. The colony is flat. The development of aerial hyphae and the formation of closed fruiting bodies is extremely weak. Both the surface and the back of the colony are dark red to reddish brown.
Das Wachstum auf Czapek-Agarmedium bei 25°C erfolgt sehr langsam und der Durchmesser der Kolonie erreicht 1,6 bis 1,8 cm nach 10 Tagen nach erfolgter Impfung. The growth on Czapek agar medium at 25 ° C takes place very slowly and the diameter of the colony reaches 1.6 to 1.8 cm after 10 days after the vaccination.
2 2nd
s s
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
645 890 645 890
Der Wachstumsverlauf auf jedem der oben genannten Medien bei 37°C ist praktisch derselbe wie bei 25°C. The course of growth on each of the media mentioned above at 37 ° C is practically the same as at 25 ° C.
2. Morphologische Eigenschaften 2. Morphological properties
Die geschlossenen Fruchtkörper sind sphärisch und besitzen einen Durchmesser von 30 bis 60 Mikron. Deren Wandungen sind dünn und membranenhaft. Die Stiele derselben besitzen Scheidewände und bestehen aus Hyphen mit einem Durchmesser von 3,5 bis 4,5 Mikron und einer Länge von 15 bis 80 Mikron. Der Askus besteht aus 8 Sporen und ist nahezu sphärisch und zart bzw. durchsichtig. Die Askus-sporen sind farblos und eiförmig oder ellipsoid. Sie haben eine Dimension von 4 bis 5x4 bis 7 Mikron. Deren Oberflächen sind glatt. Die Konidien sind farblos und sphärisch oder birnenförmig. Deren Grösse liegt bei 6 bis 9x6 bis 11 Mikron. Deren unteren Teile sind abgestumpft, während die Wandungen relativ dick und glatt sind. Die Konidien sind zu teilungsfähigen Arthrosporen basipetal verbunden. Die Konidiophore ähnelt einer vegetativen Hyphe und ist verzweigt oder unverzweigt, wobei am oberen Ende Konidien gebildet sind. Die Mycelien sind farblos und verzweigt und besitzen Scheidewände, von denen die meisten einen Durchmesser von 3 bis 5 Mikron aufweisen. The closed fruiting bodies are spherical and have a diameter of 30 to 60 microns. Their walls are thin and membrane-like. The stems of which have partitions and consist of hyphae with a diameter of 3.5 to 4.5 microns and a length of 15 to 80 microns. The askus consists of 8 spores and is almost spherical and delicate or transparent. The askus spores are colorless and ovoid or ellipsoid. They are 4 to 5x4 to 7 microns in size. Their surfaces are smooth. The conidia are colorless and spherical or pear-shaped. Their size is 6 to 9x6 to 11 microns. The lower parts are blunted, while the walls are relatively thick and smooth. The conidia are connected basipetal to divisible arthrospores. The conidiophore resembles a vegetative hyphe and is branched or unbranched, with conidia formed at the upper end. The mycelia are colorless and branched and have septum, most of which are 3 to 5 microns in diameter.
Aufgrund der so beobachteten, oben erwähnten Eigenschaften wurde dieser Mikroorganismus als ein Stamm von Monascus ruber van Tieghem identifiziert. Because of the properties observed above, this microorganism was identified as a strain of Monascus ruber van Tieghem.
Die mikrobiologischen Eigenschaften von Monascus ruber wurden in der folgenden Literatur geoffenbart: vergi. The microbiological properties of Monascus ruber have been disclosed in the following literature: vergi.
Takada, Transactions of the Micological Society of Japan, 9, 125-130 (1969) [Materials for the Fungus Flora of Japan (7)]; und van Tieghem, Bull. Soc. Botan. France, 31,277 (1884). Die Erzeugung von Ascosporen durch den Stamm wurde von Cole et aüm Canadian Journal of Botany 46,987 (1968), «Conidium Ontogeny in hyphomycetes, The imperfect state of Monascus ruber and its meristem arthrospores» beschrieben. Takada, Transactions of the Micological Society of Japan, 9, 125-130 (1969) [Materials for the Fungus Flora of Japan (7)]; and van Tieghem, Bull. Soc. Offered. France, 31, 277 (1884). The generation of ascospores by the strain was described by Cole et aüm Canadian Journal of Botany 46,987 (1968), "Conidium Ontogeny in hyphomycetes, The imperfect state of Monascus ruber and its meristem arthrospores".
Im folgenden wird die Verwendung von Monascus ruber Stamm 1005 besonders ausführlich beschrieben. Es sei aber speziell bemerkt, dass beliebige Stämme der Gattung Monascus, sowie die Varietäten und Mutanten davon, The use of Monascus ruber strain 1005 is described in particularly great detail below. However, it should be specifically noted that any strains of the genus Monascus, as well as the varieties and mutants thereof,
welche Monacolin K zu erzeugen vermögen, ebensogut für das erfindungsgemässe Verfahren zur Anwendung gelangen können. Which monacolin K are capable of producing can also be used for the process according to the invention.
Monacolin K lässt sich durch Züchtung des ausgewählten Mikroorganismus in einer Kulturbrühe unter aeroben Bedingungen unter Anwendung der gleichen Arbeitsweisen, wie dies für die Züchtung von Fungi und anderen Mikroorganismen aus dem Stande der Technik bestens bekannt ist, herstellen. So kann man beispielsweise den Monacolin K erzeugenden Mikroorganismus zuerst auf einem geeigneten Mediun züchten und hierauf die erzeugten Mikroorganismen sammeln und in einem anderen Kulturmedium impfen oder in einem anderen Kulturmedium züchten, um auf diese Weise das gewünschte Monacolin K zu erhalten. Die für die Vermehrung des Mikroorganismus und für die Erzeugung von Monacolin K verwendeten Züchtungsmedien können die gleichen oder verschiedene Medien sein. Monacolin K can be prepared by culturing the selected microorganism in a culture broth under aerobic conditions using the same procedures as are well known for the cultivation of fungi and other microorganisms from the prior art. For example, the monacolin K-producing microorganism can first be grown on a suitable medium and then the generated microorganisms can be collected and vaccinated in another culture medium or grown in another culture medium in order to obtain the desired monacolin K in this way. The growth media used for the propagation of the microorganism and for the production of Monacolin K can be the same or different media.
Beliebige, für die Züchtung von Fungi bekannte Kulturmedien lassen sich verwende^vorausgesetzt, dass sie, wie dies ebenfalls bestens bekannt ist, die erforderlichen Nährmaterialien, insbesondere eine assimilierbare Kohlenstoffquelle und eine assimilierbare Stickstoffquelle, enthalten. Beispiele geeigneter assimilierbarer Kohlenstoffquellen sind Glucose, Maltose, Dextrin, Stärke, Lactose, Saccharose und Glycerin. Für die Erzeugung von Monacolin K wird man von den soeben genannten Kohlenstoffquellen insbesondere der Glucose, dem Glycerin und der Stärke den Vorzug geben. Beispiele geeigneter assimilierbarer Stickstoffquellen sind Any culture media known for the cultivation of fungi can be used, provided that, as is also well known, they contain the necessary nutrient materials, in particular an assimilable carbon source and an assimilable nitrogen source. Examples of suitable assimilable carbon sources are glucose, maltose, dextrin, starch, lactose, sucrose and glycerin. For the production of Monacolin K, preference will be given to the carbon sources just mentioned, in particular glucose, glycerol and starch. Examples of suitable assimilable nitrogen sources are
Pepton, Fleischextrakt, Hefe, Hefeextrakt, Sojabohnenmehl, Erdnussmehl, Maisquellflüssigkeit, Kleie sowie anorganische Stickstoffquellen. Als Stickstoffquelle wird man vorzugsweise Pepton verwenden. Bei der Herstellung von Monacolin K kann man nötigenfalls ein anorganisches Salz und/ oder ein Metallsalz dem Kulturmedium zugeben. Ferner kann man nötigenfalls eine kleine Menge eines Schwerme-talles hinzugeben. Peptone, meat extract, yeast, yeast extract, soybean meal, peanut meal, corn steep liquor, bran and inorganic nitrogen sources. Peptone will preferably be used as the nitrogen source. In the production of Monacolin K, an inorganic salt and / or a metal salt can be added to the culture medium if necessary. Furthermore, if necessary, a small amount of a heavy metal can be added.
Der Mikroorganismus wird vorzugsweise unter aeroben Bedingungen unter Anwendung von Züchtungsmethoden bekannter Art, beispielsweise mit einer festen Kultur, einer Schüttelkultur oder einer unter Belüftung und unter Schütteln gehaltenen Kultur, gezüchtet. Der Mikroorganismus wächst innerhalb eines breiten Temperaturbereiches von beispielsweise 7-40°C. Für die Herstellung von Monacolin K liegt aber die bevorzugte Züchtungstemperatur im Bereiche von 20 bis35°C. The microorganism is preferably grown under aerobic conditions using known breeding methods, for example with a solid culture, a shaking culture or a culture kept under aeration and shaking. The microorganism grows within a wide temperature range of, for example, 7-40 ° C. However, the preferred breeding temperature for the production of Monacolin K is in the range from 20 to 35 ° C.
Während der Züchtung des Mikroorganismus kann das Ausmass der Erzeugung von Monacolin K durch Entnahme von Proben aus dem Kulturmedium und durch Messen der physiologischen Aktivität des im Kulturmedium vorhandenen Monacolin K mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Testes festgehalten werden. Die Züchtung kann hierauf solange weitergeführt werden, bis eine wesentliche Anreicherung von Monacolin K im Kulturmedium stattgefunden hat. In diesem Zeitpunkt kann man das Monacolin K durch beliebige Kombination von Isolationsmethoden, die je nach den physikalischen und chemischen Eigenschaften ausgewählt werden, aus der Kulturbrühe gewinnen. So kann man sich einer oder mehrerer der nachfolgenden Isoliertechniken bedienen, nämlich der Extraktion der Flüssigkeit aus der Kulturbrühe mit einem hydrophilen Lösungsmittel, z.B. Diäthyläther, Äthylacetat, Chloroform und Benzol, Extraktion des Organismus mit einem hydrophilen Lösungsmittel, wie z.B. Aceton oder einem Alkohol, Konzentration, Auflösen in einem polareren Lösungsmittel, wie z.B. Aceton oder einem Alkohol, Entfernung der Verunreinigungen mit Hilfe eines weniger polaren Lösungsmittels, wie z.B. Petroläther oder Hexan, Gelfiltrierung durch eine Säule, welche mit einem Material, wie z.B. Sephadex (Warenzeichen eines bei der Firma Pharmacia Co., Ltd., USA, erhältlichen Materials) beschickt ist, absorptive Chromatographie mit Aktivkohle oder Kieselgel usw. Bei Anwendung einer geeigneten Kombination dieser Arbeitsmethoden kann man das Monacolin K als reine Substanz aus der Kulturbrühe isolieren. During the growth of the microorganism, the extent of the production of Monacolin K can be recorded by taking samples from the culture medium and by measuring the physiological activity of the Monacolin K present in the culture medium with the aid of the test described below. The cultivation can then be continued until a substantial enrichment of Monacolin K in the culture medium has taken place. At this time, the monacolin K can be obtained from the culture broth by any combination of isolation methods, which are selected depending on the physical and chemical properties. So one or more of the following isolation techniques can be used, namely the extraction of the liquid from the culture broth with a hydrophilic solvent, e.g. Diethyl ether, ethyl acetate, chloroform and benzene, extraction of the organism with a hydrophilic solvent such as e.g. Acetone or an alcohol, concentration, dissolving in a more polar solvent such as e.g. Acetone or an alcohol, removing the contaminants using a less polar solvent such as e.g. Petroleum ether or hexane, gel filtration through a column which is coated with a material such as e.g. Sephadex (trademark of a material available from Pharmacia Co., Ltd., USA, USA), absorptive chromatography with activated carbon or silica gel etc. When using a suitable combination of these working methods, monacolin K can be isolated as a pure substance from the culture broth.
Monacolin K besitzt, wie dies festgestellt wurde, die folgenden Eigenschaften: Monacolin K has been found to have the following properties:
1. Farbe und Form: Farblose Kristalle. 1. Color and shape: colorless crystals.
2. Schmelzpunkt: 157-159°C (unter Zersetzung). 2nd melting point: 157-159 ° C (with decomposition).
3. Elementaranalyse: C= 71,56%; H= 8,85%; 0= 19,59%. 3. Elemental analysis: C = 71.56%; H = 8.85%; 0 = 19.59%.
4. Molekulargewicht: 404 (mittels Massenspektrometrie). 4. Molecular weight: 404 (using mass spectrometry).
5. Molekularformel: C24H36O5. 5. Molecular formula: C24H36O5.
6. Ultraviolettabsorptionsspektrum (Methanol): Wie aus Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich ist, liegen die Maximalwerte bei 232,238 und 246 mil. 6. Ultraviolet absorption spectrum (methanol): As can be seen from Fig. 1 of the accompanying drawings, the maximum values are 232.238 and 246 mil.
7. Infrarotabsorptionsspektrum (KBr): Gemäss Angaben der Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen. 7. Infrared absorption spectrum (KBr): According to the information in FIG. 2 of the accompanying drawings.
8. Protonenresonanzspektrum (60 MHz Proton): Gemäss Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen, in deuterisiertem Chloroform unter Verwendung von Tetramethylsilan als innerer Standard. 8. Proton resonance spectrum (60 MHz proton): According to FIG. 3 of the accompanying drawings, in deuterized chloroform using tetramethylsilane as the internal standard.
9. Magnetisches Kohlenstoff-13-Resonanzspektrum(13C): Gemäss Fig. 4 der beiliegenden Zeichnungen, in deuterisiertem Methanol. 9. Magnetic carbon 13 resonance spectrum (13C): According to FIG. 4 of the accompanying drawings, in deuterated methanol.
10. Löslichkeit: In niederen Alkoholen, wie z.B. Methanol, Äthanol und Propanol, Aceton, Chloroform, Äthylacetat und Benzol löslich; in Petroläther und Hexan unlöslich. 10. Solubility: In lower alcohols, e.g. Methanol, ethanol and propanol, acetone, chloroform, ethyl acetate and benzene soluble; insoluble in petroleum ether and hexane.
5 5
10 10th
IS IS
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
645 890 645 890
11. Spezifische Drehung: [<x]d = +307,6 (c= 1, Methanol). 11. Specific rotation: [<x] d = +307.6 (c = 1, methanol).
12. Dünnschichtchromatographie: Rf= 0,47 [Nr. 5715 Kieselgel 6OF254 Silikagel (Merck & Co., Ltd), entwickelt in einem Gemisch von 4 Vol.-Teilen Methylenchlorid und 1 Vol.-Teil Aceton, wahrnehmbar als Ultraviolettstrahlen absorbierender Fleck, 50 VoI.-% Schwefelsäure (es entwickelt sich beim Erhitzen eine blassrote bis rötlichbraune Färbung) oder mit Jod]. 12. Thin layer chromatography: Rf = 0.47 [No. 5715 silica gel 6OF254 silica gel (Merck & Co., Ltd), developed in a mixture of 4 parts by volume of methylene chloride and 1 part by volume of acetone, perceptible as an ultraviolet ray-absorbing stain, 50% by volume of sulfuric acid (it develops when heated a pale red to reddish brown color) or with iodine].
Die Verbindung ist neutral und in neutralen und sauren wässrigen Medien unlöslich. Sie geht bei der Behandlung mit einem Alkali in eine saure Substanz über und lässt sich in Wasser lösen. Diese saure Substanz kann mit Äthylacetat oder Chloroform bei einem sauren pH-Wert extrahiert werden. Sie geht beim Verdampfen des Lösungsmittels wiederum in das Monacolin K über. The compound is neutral and insoluble in neutral and acidic aqueous media. When treated with an alkali, it turns into an acidic substance and can be dissolved in water. This acidic substance can be extracted with ethyl acetate or chloroform at an acidic pH. When the solvent evaporates, it again passes into the monacolin K.
Die physiologische Aktivität von Monacolin K lässt sich nach dem folgenden in vivo-Test quantitativ bestimmen. The physiological activity of Monacolin K can be quantified using the following in vivo test.
In vivo-Test an Kaninchen In vivo test on rabbits
Bei diesem Test wurde das Senkungsvermögen der Cholesterinspiegel durch Monacolin K im Kaninchenblut gemessen. Die verwendeten Tiere wogen 2,5 bis 3,0 kg. Unmittelbar nach Beginn des Testes wurde das Blut aus der in einem Ohr eines Kaninchens vorhandenen Vene gesammelt und der Cholesterinspiegel im Blutserum in bekannter Weise gemessen. Eine zuvor bestimmte Menge an Monacolin K wurde hierauf kontinuierlich während 1 bis 5 Tagen oral verabreicht und nach erfolgter Verabreichung wurde der Cholesterinspiegel im Blutserum gemessen. Die Potenz des Monacolin K oder eines Monacolin K enthaltenden Kulturmediums Hess sich quantitativ aus den Cholesterinwerten bestimmen, welche vor und nach der Verabreichung von Monacolin K erziehlt worden sind. In this test, the ability to lower cholesterol levels by monacolin K in rabbit blood was measured. The animals used weighed 2.5 to 3.0 kg. Immediately after the start of the test, the blood was collected from the vein in the ear of a rabbit and the cholesterol level in the blood serum was measured in a known manner. A predetermined amount of Monacolin K was then administered orally continuously for 1 to 5 days, and after the administration, the cholesterol level in the blood serum was measured. The potency of the monacolin K or a culture medium containing monacolin K can be determined quantitatively from the cholesterol values which were obtained before and after the administration of monacolin K.
Dass Monacolin K die Blut- und Lebercholesterinspiegel zu senken vermag, wurde durch verschiedene in vivo-Tests bestätigt. Various in vivo tests have confirmed that monacolin K is able to lower blood and liver cholesterol levels.
Senkung der Blutcholesterinspiegel bei Ratten Lowering blood cholesterol levels in rats
Die verwendeten Raten waren solche vom Wistar-Ima-michi-Stamm mit jeweils einem Körpergewicht von ungefähr 300 g. Die Teste erfolgten auf verschiedenen Rattengruppen, wobei jede Gruppe aus 5 Tieren bestand. Jedem Tier wurden intravenös 400 mg/kg Triton WR-1339 (ein Markenartikel für ein bekanntes Mittel zur Erhöhung des Blutcholesterin-spiegels) injiziert, wobei man gleichzeitig intraperitoneal 10 mg/kg Monacolin K verabreichte. 14 Stunden nach erfolgter intraperitonealer Verabreichung wurden die Ratten durch Ausblutenlassen getötet und das Blut gesammelt und dessen Cholesterinspiegel in an sich bekannter Weise bestimmt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Blutcholesterinspiegel um 23,9% gesenkt worden waren, verglichen mit einer Vergleichsgruppe von Tieren, denen man nur Triton WR-1339 verabreicht hatte. The rates used were from the Wistar-Ima-michi strain, each with a body weight of approximately 300 g. The tests were carried out on different groups of rats, each group consisting of 5 animals. Each animal was intravenously injected with 400 mg / kg of Triton WR-1339 (a brand name for a known agent for increasing blood cholesterol), while 10 mg / kg of Monacolin K was administered intraperitoneally at the same time. 14 hours after intraperitoneal administration, the rats were killed by bleeding and the blood was collected and its cholesterol level was determined in a manner known per se. It was found that blood cholesterol levels were reduced by 23.9% compared to a comparison group of animals that had only been administered Triton WR-1339.
Senkung der Blutcholesterinspiegel bei Kaninchen Lowering blood cholesterol levels in rabbits
Die verwendeten Testtiere waren Kaninchen mit einem Körpergewicht von 2,7 bis 2,9 kg. Jedem Kaninchen wurde oral zweimal täglich und zwar morgens und abends kontinu- ' ierlich während 5 Tagen 1 mg/kg Monacolin K verabreicht. The test animals used were rabbits with a body weight of 2.7 to 2.9 kg. Each rabbit was orally administered twice daily, morning and evening, 1 mg / kg of Monacolin K for 5 days.
Vor der Verabreichung und 3 bzw. 5 Tagen nach der Verabreichung wurde Blut aus einer Vene des Ohrs entnommen und die Cholesterinspiegel im Blutserum bestimmt. Dabei ergab sich, dass die Cholesterinspiegel bei Verabreichung von Monacolin K während 3 bzw. 5 Tagen um 15% bzw. 29% niedriger waren als der vor der Verabreichung von Monacolin K gemessene Blutspiegelwert. Before the administration and 3 or 5 days after the administration, blood was drawn from a vein of the ear and the cholesterol levels in the blood serum were determined. It was found that the cholesterol levels when Monacolin K was administered for 3 and 5 days were 15% and 29% lower than the blood level value measured before Monacolin K was administered.
Ausser seiner Hemmwirkung auf die Biosynthese von Cholesterin ist Monacolin K überdies äusserst gering toxisch. Die akute orale Toxizität liegt bei einer Maus von 1 g/kg Körpergewicht oder mehr bei (LD50) von Monacolin K. In addition to its inhibitory effect on the biosynthesis of cholesterol, monacolin K is also extremely low toxic. The acute oral toxicity in a mouse of 1 g / kg body weight or more is (LD50) of Monacolin K.
Das Monacolin K lässt sich oral oder parenteral in Form von Kapseln, Tabletten, injizierbaren Präparaten oder in irgendeiner anderen beliebigen, bekannten Form verabreichen, doch wird man es normalerweise auf oralen Wege zugeben. Die Dosismenge schwankt je nach dem Alter und dem Körpergewicht des Patienten und je nach dem Schweregrad der Erkrankung. Die tägliche Dosis für einen Erwachsenen liegt aber im allgemeinen bei 0,5 bis 50 mg, wobei das Mittel entweder in einer einzelnen Dosis aufgeteilt in zwei oder drei Dosierungen verabreicht wird. Wegen der niedrigen Toxität der Verbindung kann man nötigenfalls aber auch höhere Dosierungsmengen anwenden. Monacolin K can be administered orally or parenterally in the form of capsules, tablets, injectable preparations or in any other known form, but it will normally be added orally. The dose level varies depending on the age and body weight of the patient and the severity of the disease. However, the daily dose for an adult is generally 0.5 to 50 mg, the agent being administered either in a single dose divided into two or three doses. Because of the low toxicity of the compound, higher doses can be used if necessary.
Die Erfindung wird durch das nachstehende Beispiel erläutert. The invention is illustrated by the example below.
Beispiel example
Monascus ruber Stamm 1005 wurde in einem flüssigen Kulturmedium, welches 6 Gew.-Teile/100 Vol.-Teile Glucose, 2,5 Gew.-Teile/100 Vol.-Teile Pepton, 0,5 Gew.-Teile/100 Vol.-Teile Maisquellflüssigkeit und 0,5 Gew.-Teile/100 Vol.-Teile Ammoniumchlorid enthielt, geimpft. Die Züchtung erfolgte unter aeroben Bedingungen während 10 Tagen bei einer Temperatur von 28°C. Das so erhaltene Filtrat (5 Liter) der Kulturbrühe wurde durch Zugabe einer 6n-Salzsäurelösung auf einen pH-Wert von 3 eingestellt und hierauf mit einem gleichen Volumen Äthylacetat extrahiert. Das Lösungsmittel wurde unter vermidertem Druck aus dem Extrakt verdampft und der entstandene Rückstand in 100 ml Benzol gelöst. Die unlöslichen Bestandteile wurden abfiltriert. Monascus ruber strain 1005 was in a liquid culture medium containing 6 parts by weight / 100 parts by volume glucose, 2.5 parts by weight / 100 parts by volume peptone, 0.5 parts by weight / 100 vol. Parts of corn steep liquor and 0.5 part by weight / 100 parts by volume of ammonium chloride were inoculated. The cultivation was carried out under aerobic conditions for 10 days at a temperature of 28 ° C. The filtrate (5 liters) of the culture broth thus obtained was adjusted to a pH of 3 by adding a 6N hydrochloric acid solution and then extracted with an equal volume of ethyl acetate. The solvent was evaporated from the extract under reduced pressure and the residue formed was dissolved in 100 ml of benzene. The insoluble matter was filtered off.
Das Filtrat wurde zweimal jeweils 100 ml einer 5 Gew.-Teile/100 Vol.-Teile wässrigen Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Dann wurden 100 ml einer wässrigen 0,2n-Natri-umhydroxydlösung dem gewaschenen Filtrat hinzugegeben und das Gemisch bei Zimmertemperatur gerührt. Nachdem man durch Dünnschichtchromatographie das Verschwinden von Monacolin K aus der Benzolschicht festgestellt hatte, wurde die wässrige Schicht abgetrennt. Der pH-Wert der wässrigen Schicht wurde hierauf durch Zugabe von 6n-Salz-säure auf den Wert 3 eingestellt und die so erhaltene Lösung zweimal mit jeweils 100 ml Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft, wobei 260 mg eines Öls zurückblieben. Dieses Öl wurde in Benzol gelöst und auskristallisieren gelassen. Hierauf wurden die Kristalle aus einer wässrigen Acetonlö-sung umkristallisiert, wobei man 87 mg farblose Nadeln von Monacolin K erhielt, welches die vorerwähnten Eigenschaften aufwies. The filtrate was washed twice with 100 ml of a 5 parts by weight / 100 parts by volume aqueous sodium bicarbonate solution. Then 100 ml of an aqueous 0.2N sodium hydroxide solution was added to the washed filtrate and the mixture was stirred at room temperature. After the disappearance of monacolin K from the benzene layer was determined by thin layer chromatography, the aqueous layer was separated. The pH of the aqueous layer was then adjusted to 3 by adding 6N hydrochloric acid and the solution thus obtained was extracted twice with 100 ml of ethyl acetate each time. The extract was evaporated to dryness under reduced pressure, leaving 260 mg of an oil. This oil was dissolved in benzene and allowed to crystallize. The crystals were then recrystallized from an aqueous acetone solution, giving 87 mg of colorless needles of monacolin K, which had the abovementioned properties.
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