Mingzu Yang, Bo Xu
Center za raziskave in razvoj aplikacij
Uvod
Antibiotiki so razred sekundarnih metabolitov, ki jih proizvajajo mikroorganizmi (vključno z bakterijami, glivami, aktinomicetami) ali podobne spojine, ki so kemično sintetizirane ali polsintetizirane.Antibiotiki bi lahko zavirali rast in preživetje drugih mikroorganizmov.Prvi antibiotik, ki ga je odkril človek, penicilin, je odkril britanski mikrobiolog Alexander Fleming leta 1928. Opazil je, da bakterije v bližini plesni ne morejo rasti v posodi s kulturo stafilokokov, ki je bila onesnažena s plesnijo.Predpostavil je, da mora plesen izločati antibakterijsko snov, ki jo je leta 1928 poimenoval penicilin. Vendar te učinkovine takrat niso bile prečiščene.Leta 1939 sta se Ernst Chain in Howard Florey z univerze v Oxfordu odločila razviti zdravilo za zdravljenje bakterijskih okužb.Po stiku s Flemingom, da bi pridobili seve, so uspešno ekstrahirali in očistili penicilin iz sevov.Za uspešen razvoj penicilina kot terapevtskega zdravila so si Fleming, Chain in Florey leta 1945 razdelili Nobelovo nagrado za medicino.
Antibiotiki se uporabljajo kot protibakterijska sredstva za zdravljenje ali preprečevanje bakterijskih okužb.Obstaja več glavnih kategorij antibiotikov, ki se uporabljajo kot protibakterijska sredstva: β-laktamski antibiotiki (vključno s penicilini, cefalosporini itd.), aminoglikozidni antibiotiki, makrolidni antibiotiki, tetraciklinski antibiotiki, kloramfenikol (popolni sintetični antibiotik) itd. Viri antibiotikov vključujejo biološka fermentacija, polsinteza in totalna sinteza.Antibiotike, proizvedene z biološko fermentacijo, je treba strukturno spremeniti s kemičnimi metodami zaradi kemične stabilnosti, toksičnih stranskih učinkov, protibakterijskega spektra in drugih težav.Po kemični spremembi bi lahko antibiotiki dosegli povečano stabilnost, zmanjšane toksične stranske učinke, razširjen protibakterijski spekter, zmanjšano odpornost na zdravila, izboljšano biološko uporabnost in s tem izboljšan učinek zdravljenja z zdravili.Zato so polsintetični antibiotiki trenutno najbolj priljubljena smer pri razvoju antibiotičnih zdravil.
Pri razvoju polsintetičnih antibiotikov imajo antibiotiki lastnosti nizke čistosti, veliko stranskih produktov in kompleksnih komponent, saj izhajajo iz produktov mikrobne fermentacije.Pri tem je še posebej pomembna analiza in kontrola nečistoč v polsintetičnih antibiotikih.Za učinkovito identifikacijo in karakterizacijo nečistoč je potrebno pridobiti zadostno količino nečistoč iz sintetičnega produkta polsintetičnih antibiotikov.Med pogosto uporabljenimi tehnikami priprave nečistoč je bliskovna kromatografija stroškovno učinkovita metoda s prednostmi, kot so velika količina naloženega vzorca, nizki stroški, prihranek časa itd. Sintetični raziskovalci vedno bolj uporabljajo bliskovito kromatografijo.
V tej objavi je bila glavna nečistoča polsintetičnega aminoglikozidnega antibiotika uporabljena kot vzorec in prečiščena s kartušo SepaFlash C18AQ v kombinaciji s sistemom za bliskovno kromatografijo SepaBean™.Ciljni produkt, ki izpolnjuje zahteve, je bil uspešno pridobljen, kar kaže na zelo učinkovito rešitev za čiščenje teh spojin.
Eksperimentalni oddelek
Vzorec je prijazno zagotovilo lokalno farmacevtsko podjetje.Vzorec je bil neke vrste amino policiklični ogljikovi hidrati in njegova molekularna struktura je bila podobna aminoglikozidnim antibiotikom.Polarnost vzorca je bila precej visoka, zaradi česar je bil zelo topen v vodi.Shematski diagram molekularne strukture vzorca je prikazan na sliki 1. Čistost surovega vzorca je bila približno 88 %, analizirano s HPLC.Za čiščenje teh spojin z visoko polarnostjo bi se vzorec po naših prejšnjih izkušnjah komaj obdržal na običajnih kolonah C18.Zato je bila za čiščenje vzorca uporabljena kolona C18AQ.
Slika 1. Shematski diagram molekularne strukture vzorca.
Za pripravo raztopine vzorca smo 50 mg surovega vzorca raztopili v 5 ml čiste vode in nato obdelali z ultrazvokom, da je postala popolnoma bistra raztopina.Raztopino vzorca smo nato z injektorjem vbrizgali v bliskovno kolono.Eksperimentalna postavitev bliskovnega čiščenja je bila navedena v tabeli 1.
| Instrument | SepaBean™ aparat 2 | |
| Kartuše | 12 g bliskovne kartuše SepaFlash C18AQ RP (sferični silicijev dioksid, 20 - 45 μm, 100 Å, številka naročila: SW-5222-012-SP(AQ)) | |
| Valovna dolžina | 204 nm, 220 nm | |
| Mobilna faza | Topilo A: Voda Topilo B: acetonitril | |
| Pretok | 15 ml/min | |
| Nalaganje vzorca | 50 mg | |
| Gradient | čas (min) | Topilo B (%) |
| 0 | 0 | |
| 19.0 | 8 | |
| 47,0 | 80 | |
| 52,0 | 80 | |
Rezultati in razprava
Flash kromatogram vzorca na kartuši C18AQ je prikazan na sliki 2. Kot je prikazano na sliki 2, se je zelo polarni vzorec učinkovito zadržal na kartuši C18AQ.Po lioholizaciji zbranih frakcij je imel ciljni produkt čistost 96,2 % (kot je prikazano na sliki 3) z analizo HPLC.Rezultati so pokazali, da bi lahko prečiščeni produkt nadalje uporabili v naslednjem koraku raziskav in razvoja.
Slika 2. Flash kromatogram vzorca na kartuši C18AQ.
Slika 3. Kromatogram HPLC ciljnega produkta.
Skratka, bliskovni vložek SepaFlash C18AQ RP v kombinaciji s sistemom bliskovne kromatografije SepaBean™ bi lahko ponudil hitro in učinkovito rešitev za čiščenje visoko polarnih vzorcev.
O bliskovnih kartušah SepaFlash C18AQ RP
Obstaja serija bliskovnih kartuš SepaFlash C18AQ RP z različnimi specifikacijami podjetja Santai Technology (kot je prikazano v tabeli 2).
| Številka artikla | Velikost stolpca | Pretok (mL/min) | Max.Pressure (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 |
Tabela 2. SepaFlash C18AQ RP bliskovne kartuše.Embalažni materiali: Visoko učinkovit sferični C18(AQ) vezan silicijev dioksid, 20–45 μm, 100 Å.
Za nadaljnje informacije o podrobnih specifikacijah naprave SepaBean™ ali informacije o naročanju bliskovnih kartuš serije SepaFlash obiščite našo spletno stran.
Čas objave: 26. oktober 2018