
Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Приложението за научноизследователска и развойна дейност
Въведение
Taxus (Taxus chinensis или китайски тис) е диво растение, защитено от страната. Това е рядко и застрашено растение, оставено от кватернерните ледници. Това е и единственото естествено лечебно растение в света. Taxus се разпространява в умерената зона на Северното полукълбо до средния субтропичен регион, с около 11 вида в света. В Китай има 4 вида и 1 разнообразие, а именно североизточен таклус, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus и южен Таксос. Тези пет вида са разпространени в Югозападен Китай, Южен Китай, Централен Китай, Източен Китай, Северозападен Китай, Североизточен Китай и Тайван. Растенията на Taxus съдържат голямо разнообразие от химични компоненти, включително таксани, флавоноиди, лигнани, стероиди, фенолни киселини, сесктерипени и гликозиди. Известният антитуморен наркотик таксол (или паклитаксел) е вид таксани. Таксолът има уникални противоракови механизми. Таксолът може да „замрази“ микротубулите, като се комбинира с тях и предотвратява разделянето на микротрубовете по време на клетъчното делене, като по този начин води до смъртта на разделящите клетки, особено бързо пролифериращи раковите клетки [1]. Освен това, чрез активиране на макрофагите, таксолът причинява намаляване на рецепторите на TNF-α (фактор на тумор некроза) и освобождаване на TNF-α, като по този начин убива или инхибира туморните клетки [2]. Освен това, таксолът може да индуцира апоптоза, като действа по апоптотичния рецепторски път, медииран от FAS/FASL или активира системата на цистеиновата протеаза [3]. Поради множеството си целеви противоракови ефект, таксолът се използва широко при лечението на рак на яйчниците, рак на гърдата, недребноклетъчен рак на белия дроб (NSCLC), рак на стомаха, рак на хранопровода, рак на пикочния мехур, рак на простатата, злокачествен меланом, рак на главата и шията и т.н. [4]. Особено за напреднал рак на гърдата и напреднал рак на яйчниците, таксолът има изключителен лечебен ефект, следователно е известен като „Последната линия на отбрана за лечение на рак“.
Taxol е най -популярното противораково лекарство на международния пазар през последните години и се счита за едно от най -ефективните противоракови лекарства за хората през следващите 20 години. През последните години, с експлозивния растеж на населението и честотата на рака, търсенето на таксол също се увеличи значително. Понастоящем таксол, необходим за клинични или научни изследвания, се извлича главно директно от таксос. За съжаление, съдържанието на таксол в растенията е доста ниско. Например, съдържанието на таксол е само 0,069% в кората на Taxus brevifolia, която обикновено се счита за най -високо съдържание. За извличането на 1 g таксол, той изисква около 13,6 кг лакна кора. Въз основа на тази оценка са необходими 3 - 12 дървета на таксоса, които са на повече от 100 години за лечение на пациент с рак на яйчника. В резултат на това са отсечени голям брой таксови дървета, което води до почти изчезване за този скъпоценен вид. В допълнение, Taxus е много лош в ресурсите и бавен в растежа, което затруднява по -нататъшното развитие и използването на таксола.
Понастоящем общият синтез на таксол е успешно завършен. Синтетичният му път обаче е много сложен и високи, което го прави нямам индустриално значение. Полусинтетичният метод на таксол вече е сравнително зрял и се счита за ефективен начин за разширяване на източника на таксол в допълнение към изкуственото засаждане. Накратко, в полусинтезата на таксол, съединението на таксол прекурсор, което е сравнително изобилно в растенията на Таксос, се извлича и след това се превръща в таксол чрез химичен синтез. Съдържанието на 10-деацетилбакатин ⅲ в иглите на Taxus baccata може да бъде до 0,1%. И иглите са лесни за регенериране в сравнение с лаврите. Следователно, полусинтезата на таксола на базата на 10-деацетилбакатин ⅲ привлича все повече и повече внимание от изследователите [5] (както е показано на фигура 1).
Фигура 1. Полусинтетичният път на таксол въз основа на 10-деацетилбакатин ⅲ.
В тази публикация екстрактът от растения на Taxus се пречиства чрез флаш-препаративна течна хроматография система Sepabean ™ в комбинация със светкавична фаза (RP) на Sepaflash C18 (RP), произведена от Santai Technologies. Целевият продукт, отговарящ на изискванията за чистота, беше получено и може да се използва в следващите научни изследвания, предлагайки рентабилно решение за бързо пречистване на този вид естествени продукти.
Инструмент | Машина Sepabean ™ | |
Касета | 12 g SEPAFLASH C18 RP FLASH CARTRIDGE (сферичен силициев диоксид, 20-45 μm, 100 Å, номер на поръчка : SW-5222-012-SP) | |
Дължина на вълната | 254 nm (откриване), 280 nm (мониторинг) | |
Мобилна фаза | Разтворител А: Вода | |
Разтворител В: Метанол | ||
Дебит | 15 ml/min | |
Зареждане на пробата | 20 mg сурова проба, разтворена в 1 ml DMSO | |
Градиент | Време (мин) | Разтворител В (%) |
0 | 10 | |
5 | 10 | |
7 | 28 | |
14 | 28 | |
16 | 40 | |
20 | 60 | |
27 | 60 | |
30 | 72 | |
40 | 72 | |
43 | 100 | |
45 | 100 |
Резултати и дискусия
Флаш хроматограмата за суровия екстракт от таклус беше показана на фигура 2. Чрез анализиране на хроматограмата целевият продукт и примесите постигнаха базово разделяне. Освен това, добрата възпроизводимост се реализира и чрез множество инжекции с проби (данните не са показани). Ще отнеме около 4 часа, за да завършите разделянето в метода на ръчна хроматография със стъклени колони. В сравнение с традиционния метод за ръчна хроматография, методът за автоматично пречистване в този пост изисква само 44 минути, за да изпълни цялата задача за пречистване (както е показано на фигура 3). Повече от 80% от времето и голямо количество разтворител могат да бъдат спестени чрез приемане на автоматичен метод, което може ефективно да намали разходите, както и значително да подобри ефективността на работната работа.
Фигура 2. Флаш хроматограмата на суровия екстракт от таклус.
Фигура 3. Сравнението на метода на ръчна хроматография с метод за автоматично пречистване.
В заключение, комбинирането на флаш касети Sepaflash C18 RP с машина Sepabean ™ може да предложи бързо и ефективно решение за бързо пречистване на природни продукти като екстракт от Taxus.
ЛИТЕРАТУРА
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D и Nogales E. Структурите на микротубулите с висока разделителна способност разкриват структурните преходи в αβ-тубулин при хидролиза на GTP. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS и Horwitz SB. Връзка между структурата на таксола и други таксани върху индуцирането на експресия на фактор на тумор некроза фактор-α и цитотоксичност. Ракови изследвания, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A и Safa AR. Таксол индуцира апоптоза, зависима от каспаза-10, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Паклитаксел. Американското дружество на фармацевтите по здравна система. [2 януари 2015 г.]
5. Брус Гайн и Роланд Р. Франке. Паклитаксел от първичните таксани: гледна точка за творческото изобретение в органозиркониевото химия. J. Org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Има поредица от флаш касети Sepaflash C18 RP с различни спецификации от технологията Santai (както е показано в таблица 2).
Номер на артикула | Размер на колоната | Дебит (ml/min) | Max.Pressure (psi/bar) |
SW-5222-004-SP | 5.4 g | 5-15 | 400/27.5 |
SW-5222-012-SP | 20 g | 10-25 | 400/27.5 |
SW-5222-025-SP | 33 g | 10-25 | 400/27.5 |
SW-5222-040-SP | 48 g | 15-30 | 400/27.5 |
SW-5222-080-SP | 105 g | 25-50 | 350/24.0 |
SW-5222-120-SP | 155 g | 30-60 | 300/20.7 |
SW-5222-220-SP | 300 g | 40-80 | 300/20.7 |
SW-5222-330-SP | 420 g | 40-80 | 250/17.2 |
Таблица 2. SEPAFLASH C18 RP FLASH Касети.
Опаковъчни материали: Сферична сферична С18 силициев диоксид, 20-45 μm, 100 Å
За допълнителна информация относно подробни спецификации на машината Sepabean ™ или информацията за поръчка на флаш касети от серия Sepaflash, моля, посетете нашия уебсайт
Време за публикация: Септември 20-2018 г.