Die Reinigung hochpolarer Verunreinigungen in Antibiotika durch C18AQ-Säulen

Mingzu Yang, Bo Xu
Forschungs- und Entwicklungszentrum für Anwendungen

Einführung
Antibiotika sind eine Klasse von Sekundärmetaboliten, die von Mikroorganismen (einschließlich Bakterien, Pilzen, Actinomyceten) oder ähnlichen Verbindungen produziert werden und chemisch synthetisiert oder halbsynthetisiert sind.Antibiotika könnten das Wachstum und Überleben anderer Mikroorganismen hemmen.Das erste vom Menschen entdeckte Antibiotikum, Penicillin, wurde 1928 vom britischen Mikrobiologen Alexander Fleming entdeckt. Er beobachtete, dass die Bakterien in der Nähe des Schimmelpilzes in der mit Schimmelpilzen kontaminierten Staphylokokken-Kulturschale nicht wachsen konnten.Er postulierte, dass der Schimmelpilz eine antibakterielle Substanz absondern müsse, die er 1928 Penicillin nannte. Allerdings waren die Wirkstoffe damals noch nicht gereinigt.Im Jahr 1939 beschlossen Ernst Chain und Howard Florey von der Universität Oxford, ein Medikament zur Behandlung bakterieller Infektionen zu entwickeln.Nachdem sie Fleming kontaktiert hatten, um Stämme zu erhalten, extrahierten und reinigten sie erfolgreich Penicillin aus den Stämmen.Für ihre erfolgreiche Entwicklung von Penicillin als therapeutisches Medikament erhielten Fleming, Chain und Florey 1945 gemeinsam den Nobelpreis für Medizin.

Antibiotika werden als antibakterielle Wirkstoffe zur Behandlung oder Vorbeugung bakterieller Infektionen eingesetzt.Es gibt mehrere Hauptkategorien von Antibiotika, die als antibakterielle Wirkstoffe verwendet werden: β-Lactam-Antibiotika (einschließlich Penicillin, Cephalosporin usw.), Aminoglykosid-Antibiotika, Makrolid-Antibiotika, Tetracyclin-Antibiotika, Chloramphenicol (vollsynthetisches Antibiotikum) usw. Zu den Antibiotikaquellen gehören: biologische Fermentation, Halbsynthese und Totalsynthese.Die durch biologische Fermentation hergestellten Antibiotika müssen aufgrund der chemischen Stabilität, toxischen Nebenwirkungen, des antibakteriellen Spektrums und anderer Probleme durch chemische Methoden strukturell modifiziert werden.Nach einer chemischen Modifikation könnten die Antibiotika eine erhöhte Stabilität, eine Verringerung toxischer Nebenwirkungen, ein erweitertes antibakterielles Spektrum, eine Verringerung der Arzneimittelresistenz, eine verbesserte Bioverfügbarkeit und dadurch eine verbesserte Wirkung der Arzneimittelbehandlung erreichen.Daher sind halbsynthetische Antibiotika derzeit die beliebteste Richtung bei der Entwicklung von Antibiotika-Medikamenten.

Bei der Entwicklung halbsynthetischer Antibiotika zeichnen sich Antibiotika durch geringe Reinheit, viele Nebenprodukte und komplexe Komponenten aus, da sie aus mikrobiellen Fermentationsprodukten gewonnen werden.Dabei kommt der Analyse und Kontrolle von Verunreinigungen in halbsynthetischen Antibiotika eine besondere Bedeutung zu.Um Verunreinigungen effektiv zu identifizieren und zu charakterisieren, ist es notwendig, eine ausreichende Menge an Verunreinigungen aus dem synthetischen Produkt halbsynthetischer Antibiotika zu gewinnen.Unter den am häufigsten verwendeten Techniken zur Aufbereitung von Verunreinigungen ist die Flash-Chromatographie eine kostengünstige Methode mit Vorteilen wie großer Probenbeladungsmenge, geringen Kosten, Zeitersparnis usw. Flash-Chromatographie wird von Syntheseforschern immer häufiger eingesetzt.

In diesem Beitrag wurde die Hauptverunreinigung eines halbsynthetischen Aminoglykosid-Antibiotikums als Probe verwendet und mit einer SepaFlash C18AQ-Kartusche in Kombination mit dem Flash-Chromatographiesystem SepaBean™ gereinigt.Das den Anforderungen entsprechende Zielprodukt wurde erfolgreich erhalten, was auf eine hocheffiziente Lösung für die Reinigung dieser Verbindungen schließen lässt.