Čištění extraktu Taxus pomocí stroje SepaBean™

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Aplikační R&D Center

Úvod
Taxus (Taxus chinensis nebo čínský tis) je planě rostoucí rostlina chráněná zemí.Je to vzácná a ohrožená rostlina, kterou po sobě zanechaly čtvrtohorní ledovce.Je to také jediná přírodní léčivá rostlina na světě.Taxus je rozšířen v mírném pásmu severní polokoule až do střední subtropické oblasti, s asi 11 druhy na světě.V Číně existují 4 druhy a 1 odrůda, a to taxus severovýchodní, taxus Yunnan, taxus, tibetský taxus a jižní taxus.Těchto pět druhů je rozšířeno v jihozápadní Číně, jižní Číně, střední Číně, východní Číně, severozápadní Číně, severovýchodní Číně a na Tchaj-wanu.Rostliny taxusu obsahují širokou škálu chemických složek, včetně taxanů, flavonoidů, lignanů, steroidů, fenolových kyselin, seskviterpenů a glykosidů.Slavný protinádorový lék Taxol (nebo Paclitaxel) je druh taxanů.Taxol má jedinečné protirakovinné mechanismy.Taxol může „zmrazit“ mikrotubuly jejich česáním a zabránit mikrotubulům v oddělování chromozomů v době buněčného dělení, což vede ke smrti dělicích se buněk, zejména rychle proliferujících rakovinných buněk[1].Kromě toho taxol aktivací makrofágů způsobuje pokles receptorů TNF-α (faktor nekrotizující nádory) a uvolňování TNF-α, čímž zabíjí nebo inhibuje nádorové buňky[2].Taxol může navíc indukovat apoptózu působením na dráhu apoptotického receptoru zprostředkovanou Fas/FasL nebo aktivací systému cysteinové proteázy[3].Díky svému vícenásobnému cílovému protirakovinnému účinku je Taxol široce používán při léčbě rakoviny vaječníků, rakoviny prsu, nemalobuněčného karcinomu plic (NSCLC), rakoviny žaludku, rakoviny jícnu, rakoviny močového měchýře, rakoviny prostaty, maligního melanomu, hlavy a krku. rakovina atd[4].Zejména u pokročilého karcinomu prsu a pokročilého karcinomu vaječníků má Taxol vynikající léčebný účinek, proto je znám jako „poslední obranná linie pro léčbu rakoviny“.

Taxol je v posledních letech nejoblíbenějším protirakovinným lékem na mezinárodním trhu a v příštích 20 letech je považován za jeden z nejúčinnějších protirakovinných léků pro lidi.V posledních letech, s explozivním růstem populace a výskytem rakoviny, se také výrazně zvýšila poptávka po Taxolu.V současné době se Taxol potřebný pro klinický nebo vědecký výzkum získává hlavně přímo z Taxusu.Bohužel obsah Taxolu v rostlinách je poměrně nízký.Například obsah Taxolu je pouze 0,069 % v kůře Taxus brevifolia, která je obecně považována za obsah nejvyšší.Na extrakci 1 g Taxolu je potřeba asi 13,6 kg kůry Taxus.Na základě tohoto odhadu je k léčbě pacientky s rakovinou vaječníků zapotřebí 3 – 12 stromů Taxus, které jsou staré více než 100 let.V důsledku toho bylo pokáceno velké množství stromů Taxus, což vedlo k téměř vyhynutí tohoto vzácného druhu.Kromě toho je Taxus velmi chudý na zdroje a pomalý v růstu, což ztěžuje další vývoj a využití Taxolu.

V současné době byla úspěšně dokončena celková syntéza Taxolu.Jeho syntetická cesta je však velmi složitá a nákladná, takže nemá průmyslový význam.Polosyntetická metoda Taxolu je nyní poměrně vyspělá a je považována za účinný způsob rozšíření zdroje Taxolu vedle umělé výsadby.Stručně řečeno, při semisyntéze Taxolu se prekurzorová sloučenina Taxolu, která je relativně hojná v rostlinách Taxus, extrahuje a poté se chemickou syntézou převede na Taxol.Obsah 10-deacetylbaccatinu Ⅲ v jehlicích Taxus baccata může být až 0,1 %.A jehličí se ve srovnání s kůrou snadno regenerují.Proto semisyntéza taxolu na bázi 10-deacetylbaccatinu Ⅲ přitahuje stále více pozornosti výzkumníků[5] (jak je znázorněno na obrázku 1).

Obrázek 1. Semisyntetická cesta taxolu založená na 10-deacetylbaccatinu Ⅲ.

V tomto příspěvku byl rostlinný extrakt Taxus purifikován systémem bleskové preparativní kapalinové chromatografie SepaBean™ strojem v kombinaci s flash kazetami SepaFlash C18 s reverzní fází (RP) vyrobenými společností Santai Technologies.Byl získán cílový produkt splňující požadavky na čistotu a lze jej použít v následném vědeckém výzkumu a nabízí cenově výhodné řešení pro rychlou purifikaci tohoto druhu přírodních produktů.