Mingzu Yang, Bo Xu
Aplikační R&D Center
Úvod
Antibiotika jsou třídou sekundárních metabolitů produkovaných mikroorganismy (včetně bakterií, hub, aktinomycet) nebo podobnými sloučeninami, které jsou chemicky syntetizovány nebo polosyntetizovány.Antibiotika by mohla inhibovat růst a přežití jiných mikroorganismů.První antibiotikum objevené člověkem, penicilin, objevil britský mikrobiolog Alexander Fleming v roce 1928. Zjistil, že bakterie v blízkosti plísně nemohou růst v kultivační misce stafylokoků, která byla kontaminována plísní.Předpokládal, že plíseň musí vylučovat antibakteriální látku, kterou v roce 1928 nazval penicilin. Účinné látky však tehdy nebyly čištěny.V roce 1939 se Ernst Chain a Howard Florey z Oxfordské univerzity rozhodli vyvinout lék, který by mohl léčit bakteriální infekce.Poté, co kontaktovali Fleminga, aby získali kmeny, úspěšně extrahovali a vyčistili penicilin z kmenů.Za úspěšný vývoj penicilinu jako terapeutického léku se Fleming, Chain a Florey podělili o Nobelovu cenu za medicínu z roku 1945.
Antibiotika se používají jako antibakteriální činidla k léčbě nebo prevenci bakteriálních infekcí.Existuje několik hlavních kategorií antibiotik používaných jako antibakteriální činidla: β-laktamová antibiotika (včetně penicilinu, cefalosporinu atd.), aminoglykosidová antibiotika, makrolidová antibiotika, tetracyklinová antibiotika, chloramfenikol (celkové syntetické antibiotikum) atd. Zdroje antibiotik zahrnují biologická fermentace, semisyntéza a totální syntéza.Antibiotika produkovaná biologickou fermentací je třeba strukturálně modifikovat chemickými metodami z důvodu chemické stability, toxických vedlejších účinků, antibakteriálního spektra a dalších problémů.Po chemické modifikaci by antibiotika mohla dosáhnout zvýšené stability, snížených toxických vedlejších účinků, rozšířeného antibakteriálního spektra, snížené rezistence vůči léčivům, zlepšené biologické dostupnosti, a tím i zlepšeného účinku léčby léčivy.Polosyntetická antibiotika jsou proto v současnosti nejoblíbenějším směrem ve vývoji antibiotických léků.
Při vývoji polosyntetických antibiotik mají antibiotika vlastnosti nízké čistoty, mnoho vedlejších produktů a komplexních složek, protože jsou odvozeny z produktů mikrobiální fermentace.V tomto případě je zvláště důležitá analýza a kontrola nečistot v polosyntetických antibiotikách.Pro efektivní identifikaci a charakterizaci nečistot je nutné získat dostatečné množství nečistot ze syntetického produktu polosyntetických antibiotik.Mezi běžně používanými technikami přípravy nečistot je flash chromatografie nákladově efektivní metoda s výhodami, jako je velké množství vzorku, nízká cena, úspora času atd. Flash chromatografie je stále více využívána výzkumníky v oblasti syntetických materiálů.
V tomto příspěvku byla jako vzorek použita hlavní nečistota semisyntetického aminoglykosidového antibiotika a purifikována pomocí patrony SepaFlash C18AQ v kombinaci se systémem bleskové chromatografie SepaBean™.Cílový produkt splňující požadavky byl úspěšně získán, což naznačuje vysoce účinné řešení pro čištění těchto sloučenin.
experimentální sekce
Vzorek laskavě poskytla místní farmaceutická společnost.Vzorek byl druh amino polycyklických sacharidů a jeho molekulární struktura byla podobná jako u aminoglykosidových antibiotik.Polarita vzorku byla poměrně vysoká, takže byl velmi rozpustný ve vodě.Schematický diagram molekulární struktury vzorku je znázorněn na obrázku 1. Čistota surového vzorku byla přibližně 88 %, jak bylo analyzováno pomocí HPLC.Pro purifikaci těchto sloučenin s vysokou polaritou by se podle našich předchozích zkušeností vzorek stěží zadržel na běžných C18 kolonách.Proto byla pro čištění vzorku použita kolona C18AQ.
Obrázek 1. Schematický diagram molekulární struktury vzorku.
K přípravě roztoku vzorku se 50 mg surového vzorku rozpustilo v 5 ml čisté vody a poté se ultrazvukovalo, aby se z něj stal zcela čirý roztok.Roztok vzorku byl poté vstřikován do flash kolony injektorem.Experimentální nastavení bleskového čištění bylo uvedeno v tabulce 1.
| Nástroj | Stroj SepaBean™ 2 | |
| Kazety | 12g flash cartridge SepaFlash C18AQ RP (kulatý oxid křemičitý, 20 - 45μm, 100 Å, Objednací číslo：SW-5222-012-SP(AQ)) | |
| Vlnová délka | 204 nm, 220 nm | |
| Mobilní fáze | Rozpouštědlo A: Voda Rozpouštědlo B: acetonitril | |
| Průtok | 15 ml/min | |
| Načítání vzorku | 50 mg | |
| Spád | čas (min) | rozpouštědlo B (%) |
| 0 | 0 | |
| 19.0 | 8 | |
| 47,0 | 80 | |
| 52,0 | 80 | |
Výsledky a diskuse
Bleskový chromatogram vzorku na kazetě C18AQ je znázorněn na obrázku 2. Jak je znázorněno na obrázku 2, vysoce polární vzorek byl účinně zadržen na kazetě C18AQ.Po lyofilizaci shromážděných frakcí měl cílový produkt čistotu 96,2 % (jak je ukázáno na obrázku 3) pomocí HPLC analýzy.Výsledky ukázaly, že vyčištěný produkt by mohl být dále využit v dalším kroku výzkumu a vývoje.
Obrázek 2. Bleskový chromatogram vzorku na kazetě C18AQ.
Obrázek 3. HPLC chromatogram cílového produktu.
Závěrem lze říci, že SepaFlash C18AQ RP flash cartridge kombinovaná se systémem flash chromatografie SepaBean™ by mohla nabídnout rychlé a efektivní řešení pro purifikaci vysoce polárních vzorků.
O flash kazetách SepaFlash C18AQ RP
Existuje řada bleskových kazet SepaFlash C18AQ RP s různými specifikacemi od Santai Technology (jak je uvedeno v tabulce 2).
| Číslo položky | Velikost sloupce | Průtok (ml/min) | Max.tlak (psi/bar) |
| SW-5222-004-SP(AQ) | 5,4 g | 5-15 | 400/27.5 |
| SW-5222-012-SP(AQ) | 20 g | 10-25 | 400/27.5 |
| SW-5222-025-SP(AQ) | 33 g | 10-25 | 400/27.5 |
| SW-5222-040-SP(AQ) | 48 g | 15-30 | 400/27.5 |
| SW-5222-080-SP(AQ) | 105 g | 25-50 | 350/24,0 |
| SW-5222-120-SP(AQ) | 155 g | 30-60 | 300/20.7 |
| SW-5222-220-SP(AQ) | 300 g | 40-80 | 300/20.7 |
| SW-5222-330-SP(AQ) | 420 g | 40-80 | 250/17.2 |
Tabulka 2. Bleskové kazety SepaFlash C18AQ RP.Obalové materiály: Vysoce účinný sférický C18(AQ) vázaný oxid křemičitý, 20 - 45 μm, 100 Å.
Další informace o podrobných specifikacích stroje SepaBean™ nebo informace o objednání flashových kazet řady SepaFlash naleznete na našich webových stránkách.
Čas odeslání: 26. října 2018