La purificazione delle impurità altamente polari negli antibiotici mediante colonne C18AQ

Mingzu Yang, Bo Xu
Centro di ricerca e sviluppo applicativo

introduzione
Gli antibiotici sono una classe di metaboliti secondari prodotti da microrganismi (compresi batteri, funghi, attinomiceti) o composti simili che sono sintetizzati chimicamente o semi-sintetizzati.Gli antibiotici potrebbero inibire la crescita e la sopravvivenza di altri microrganismi.Il primo antibiotico scoperto dall'uomo, la penicillina, fu scoperto dal microbiologo britannico Alexander Fleming nel 1928. Egli osservò che i batteri nelle vicinanze della muffa non potevano crescere nella piastra di coltura dello stafilococco che era contaminata dalla muffa.Egli ipotizzò che la muffa dovesse secernere una sostanza antibatterica, che nel 1928 chiamò penicillina. Tuttavia, a quel tempo i principi attivi non erano stati purificati.Nel 1939, Ernst Chain e Howard Florey dell'Università di Oxford decisero di sviluppare un farmaco in grado di curare le infezioni batteriche.Dopo aver contattato Fleming per ottenere i ceppi, hanno estratto e purificato con successo la penicillina dai ceppi.Per il loro successo nello sviluppo della penicillina come farmaco terapeutico, Fleming, Chain e Florey condivisero il Premio Nobel per la medicina nel 1945.

Gli antibiotici sono usati come agenti antibatterici per trattare o prevenire le infezioni batteriche.Esistono diverse categorie principali di antibiotici utilizzati come agenti antibatterici: antibiotici β-lattamici (comprese penicillina, cefalosporina, ecc.), antibiotici aminoglicosidici, antibiotici macrolidi, antibiotici tetraciclinici, cloramfenicolo (antibiotico sintetico totale), ecc. Le fonti di antibiotici includono fermentazione biologica, semisintesi e sintesi totale.Gli antibiotici prodotti dalla fermentazione biologica devono essere modificati strutturalmente con metodi chimici a causa della stabilità chimica, degli effetti collaterali tossici, dello spettro antibatterico e di altri problemi.Dopo la modifica chimica, gli antibiotici potrebbero raggiungere una maggiore stabilità, una riduzione degli effetti collaterali tossici, uno spettro antibatterico ampliato, una ridotta resistenza ai farmaci, una migliore biodisponibilità e quindi un migliore effetto del trattamento farmacologico.Pertanto, gli antibiotici semisintetici sono attualmente la direzione più popolare nello sviluppo di farmaci antibiotici.

Nello sviluppo di antibiotici semisintetici, gli antibiotici hanno le proprietà di bassa purezza, molti sottoprodotti e componenti complessi poiché derivano da prodotti di fermentazione microbica.In questo caso l'analisi ed il controllo delle impurezze presenti negli antibiotici semisintetici risulta particolarmente importante.Per identificare e caratterizzare efficacemente le impurezze, è necessario ottenere una quantità sufficiente di impurezze dal prodotto sintetico di antibiotici semisintetici.Tra le tecniche di preparazione delle impurità comunemente utilizzate, la cromatografia flash è un metodo economico con vantaggi come una grande quantità di caricamento del campione, basso costo, risparmio di tempo, ecc. La cromatografia flash è stata sempre più utilizzata dai ricercatori sintetici.

In questo post, l'impurezza principale di un antibiotico aminoglicosidico semi-sintetico è stata utilizzata come campione e purificata da una cartuccia SepaFlash C18AQ combinata con la macchina SepaBean™ del sistema di cromatografia flash.Il prodotto target che soddisfaceva i requisiti è stato ottenuto con successo, suggerendo una soluzione altamente efficiente per la purificazione di questi composti.