Mingzu Yang, Bo Xu
Centrum výskumu a vývoja aplikácií
Úvod
Antibiotiká sú triedou sekundárnych metabolitov produkovaných mikroorganizmami (vrátane baktérií, húb, aktinomycét) alebo podobnými zlúčeninami, ktoré sú chemicky syntetizované alebo polosyntetizované.Antibiotiká môžu inhibovať rast a prežitie iných mikroorganizmov.Prvé antibiotikum objavené človekom, penicilín, objavil britský mikrobiológ Alexander Fleming v roku 1928. Spozoroval, že baktérie v blízkosti plesne nemôžu rásť v miske na kultiváciu stafylokokov, ktorá bola kontaminovaná plesňou.Predpokladal, že pleseň musí vylučovať antibakteriálnu látku, ktorú v roku 1928 nazval penicilín. Účinné látky sa však vtedy ešte nečistili.V roku 1939 sa Ernst Chain a Howard Florey z Oxfordskej univerzity rozhodli vyvinúť liek, ktorý by dokázal liečiť bakteriálne infekcie.Po kontaktovaní Fleminga, aby získali kmene, úspešne extrahovali a purifikovali penicilín z kmeňov.Za úspešný vývoj penicilínu ako terapeutického lieku sa Fleming, Chain a Florey podelili o Nobelovu cenu za medicínu v roku 1945.
Antibiotiká sa používajú ako antibakteriálne činidlá na liečbu alebo prevenciu bakteriálnych infekcií.Existuje niekoľko hlavných kategórií antibiotík používaných ako antibakteriálne látky: β-laktámové antibiotiká (vrátane penicilínu, cefalosporínu atď.), aminoglykozidové antibiotiká, makrolidové antibiotiká, tetracyklínové antibiotiká, chloramfenikol (celkové syntetické antibiotikum) atď. biologická fermentácia, polosyntéza a celková syntéza.Antibiotiká vyrábané biologickou fermentáciou je potrebné štrukturálne modifikovať chemickými metódami kvôli chemickej stabilite, toxickým vedľajším účinkom, antibakteriálnemu spektru a ďalším problémom.Po chemickej úprave by antibiotiká mohli dosiahnuť zvýšenú stabilitu, znížené toxické vedľajšie účinky, rozšírené antibakteriálne spektrum, zníženú rezistenciu voči liekom, zlepšenú biologickú dostupnosť, a tým aj zlepšený účinok liečby liekom.Preto sú polosyntetické antibiotiká v súčasnosti najpopulárnejším smerom vo vývoji antibiotických liekov.
Pri vývoji polosyntetických antibiotík majú antibiotiká vlastnosti nízkej čistoty, veľa vedľajších produktov a komplexných zložiek, pretože pochádzajú z produktov mikrobiálnej fermentácie.V tomto prípade je obzvlášť dôležitá analýza a kontrola nečistôt v polosyntetických antibiotikách.Na efektívnu identifikáciu a charakterizáciu nečistôt je potrebné získať dostatočné množstvo nečistôt zo syntetického produktu polosyntetických antibiotík.Medzi bežne používanými technikami prípravy nečistôt je blesková chromatografia nákladovo efektívna metóda s výhodami, ako je veľké množstvo vzorky, nízka cena, úspora času atď. Flash chromatografia je stále viac využívaná výskumníkmi v oblasti syntézy.
V tomto príspevku bola ako vzorka použitá hlavná nečistota polosyntetického aminoglykozidového antibiotika a purifikovaná pomocou kazety SepaFlash C18AQ kombinovanej so systémom bleskovej chromatografie SepaBean™.Úspešne sa získal cieľový produkt spĺňajúci požiadavky, čo naznačuje vysoko účinné riešenie na čistenie týchto zlúčenín.
experimentálna sekcia
Vzorku láskavo poskytla miestna farmaceutická spoločnosť.Vzorka bola druh aminopolycyklických sacharidov a jej molekulárna štruktúra bola podobná aminoglykozidovým antibiotikám.Polarita vzorky bola dosť vysoká, vďaka čomu bola veľmi rozpustná vo vode.Schematický diagram molekulovej štruktúry vzorky je znázornený na obrázku 1. Čistota surovej vzorky bola približne 88 %, ako bolo analyzované pomocou HPLC.Na čistenie týchto zlúčenín s vysokou polaritou by sa vzorka podľa našich predchádzajúcich skúseností sotva zachytila na bežných C18 kolónach.Preto sa na čistenie vzorky použila kolóna C18AQ.
Obrázok 1. Schematický diagram molekulárnej štruktúry vzorky.
Na prípravu roztoku vzorky sa 50 mg surovej vzorky rozpustilo v 5 ml čistej vody a potom sa podrobilo ultrazvuku, aby sa z nej stal úplne číry roztok.Roztok vzorky sa potom vstrekol do flash kolóny injektorom.Experimentálne nastavenie bleskovej purifikácie je uvedené v tabuľke 1.
| nástroj | Stroj SepaBean™ 2 | |
| Kazety | 12 g blesková kazeta SepaFlash C18AQ RP (guľovitý oxid kremičitý, 20 - 45 μm, 100 Å, objednávacie číslo：SW-5222-012-SP(AQ)) | |
| Vlnová dĺžka | 204 nm, 220 nm | |
| Mobilná fáza | Rozpúšťadlo A: Voda Rozpúšťadlo B: acetonitril | |
| Prietok | 15 ml/min | |
| Načítanie vzorky | 50 mg | |
| Gradient | čas (min) | Rozpúšťadlo B (%) |
| 0 | 0 | |
| 19.0 | 8 | |
| 47,0 | 80 | |
| 52,0 | 80 | |
Výsledky a diskusia
Bleskový chromatogram vzorky na náplni C18AQ je znázornený na obrázku 2. Ako je znázornené na obrázku 2, vysokopolárna vzorka bola účinne zadržaná na náplni C18AQ.Po lyofilizácii zozbieraných frakcií mal cieľový produkt podľa HPLC analýzy čistotu 96,2 % (ako je znázornené na obrázku 3).Výsledky ukázali, že vyčistený produkt by mohol byť ďalej využitý v ďalšom kroku výskumu a vývoja.
Obrázok 2. Bleskový chromatogram vzorky na kazete C18AQ.
Obrázok 3. HPLC chromatogram cieľového produktu.
Záverom možno povedať, že blesková kazeta SepaFlash C18AQ RP v kombinácii so systémom bleskovej chromatografie SepaBean™ môže ponúknuť rýchle a efektívne riešenie na čistenie vysoko polárnych vzoriek.
O bleskových kazetách SepaFlash C18AQ RP
Existuje séria bleskových kaziet SepaFlash C18AQ RP s rôznymi špecifikáciami od Santai Technology (ako je uvedené v tabuľke 2).
| Číslo položky | Veľkosť stĺpca | Prietok (ml/min) | Maximálny 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 |
Tabuľka 2. Bleskové kazety SepaFlash C18AQ RP.Obalové materiály: Vysokoúčinný sférický oxid kremičitý C18(AQ), 20 - 45 μm, 100 Å.
Ďalšie informácie o podrobných špecifikáciách zariadenia SepaBean™ alebo informácie o objednávaní kaziet flash série SepaFlash nájdete na našej webovej stránke.
Čas odoslania: 26. októbra 2018