Oprensningen af ​​Taxus-ekstrakt med SepaBean™-maskine

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

Introduktion
Taxus (Taxus chinensis eller kinesisk taks) er en vild plante beskyttet af landet.Det er en sjælden og truet plante efterladt af de kvartære gletsjere.Det er også den eneste naturlige lægeplante i verden.Taxus er fordelt i den tempererede zone på den nordlige halvkugle til den midt-subtropiske region, med omkring 11 arter i verden.Der er 4 arter og 1 sort i Kina, nemlig Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus og Southern Taxus.Disse fem arter er fordelt i det sydvestlige Kina, Sydkina, Centralkina, Østkina, Nordvestkina, Nordøstkina og Taiwan.Taxus-planter indeholder en lang række kemiske komponenter, herunder taxaner, flavonoider, lignaner, steroider, phenolsyrer, sesquiterpener og glycosider.Det berømte antitumorlægemiddel Taxol (eller Paclitaxel) er en slags taxaner.Taxol har unikke anticancermekanismer.Taxol kan "fryse" mikrotubuli ved at kæmme med dem og forhindre mikrotubuli i at adskille kromosomer på tidspunktet for celledeling, hvilket fører til døden af ​​delende celler, især hurtigt prolifererende cancerceller[1].Endvidere forårsager Taxol ved at aktivere makrofager et fald i TNF-α (tumornekrosefaktor) receptorer og frigivelse af TNF-α, hvorved der dræber eller hæmmer tumorceller[2].Desuden kan Taxol inducere apoptose ved at virke på den apoptotiske receptorvej medieret af Fas/FasL eller aktivere cysteinproteasesystemet[3].På grund af dens multiple target anticancer-effekt er Taxol meget udbredt til behandling af ovariecancer, brystkræft, ikke-småcellet lungekræft (NSCLC), mavekræft, kræft i spiserøret, blærekræft, prostatacancer, malignt melanom, hoved og nakke kræft osv.[4].Især for fremskreden brystkræft og fremskreden ovariecancer har Taxol en enestående helbredende effekt, derfor er det kendt som "den sidste forsvarslinje til kræftbehandling".

Taxol er det mest populære lægemiddel mod kræft på det internationale marked i de senere år og anses for at være et af de mest effektive lægemidler mod kræft til mennesker i de næste 20 år.I de senere år er efterspørgslen efter Taxol også steget markant med den eksplosive befolkningstilvækst og kræftforekomsten.I øjeblikket udvindes Taxol, der kræves til klinisk eller videnskabelig forskning, hovedsagelig direkte fra Taxus.Desværre er indholdet af Taxol i planter ret lavt.Eksempelvis er Taxol-indholdet kun 0,069 % i barken af ​​Taxus brevifolia, som generelt anses for at have det højeste indhold.Til udvinding af 1 g Taxol kræver det cirka 13,6 kg Taxus bark.Baseret på dette skøn skal der 3 – 12 Taxus-træer, der er mere end 100 år gamle, til at behandle en æggestokkræftpatient.Som et resultat er et stort antal Taxus-træer blevet fældet, hvilket resulterer i næsten udryddelse for denne dyrebare art.Derudover er Taxus meget ressourcefattig og langsom i vækst, hvilket gør det svært for videreudvikling og udnyttelse af Taxol.

På nuværende tidspunkt er den samlede syntese af Taxol afsluttet med succes.Imidlertid er dens syntetiske rute meget kompleks og høj pris, hvilket gør, at den ikke har nogen industriel betydning.Den semisyntetiske metode af Taxol er nu relativt moden og anses for at være en effektiv måde at udvide kilden til Taxol ud over kunstig plantning.Kort fortalt, i semi-syntesen af ​​Taxol ekstraheres Taxol-precursorforbindelsen, som er relativt rigelig i Taxus-planter, og omdannes derefter til Taxol ved kemisk syntese.Indholdet af 10-deacetylbaccatin Ⅲ i nålene i Taxus baccata kan være op til 0,1%.Og nålene er nemme at regenerere sammenlignet med barken.Derfor tiltrækker semi-syntesen af ​​Taxol baseret på 10-deacetylbaccatin Ⅲ mere og mere opmærksomhed fra forskere[5] (som vist i figur 1).

Figur 1. Den semisyntetiske rute for Taxol baseret på 10-deacetylbaccatin Ⅲ.

I dette indlæg blev Taxus-planteekstraktet oprenset af et flashpræparativt væskekromatografisystem SepaBean™-maskine i kombination med SepaFlash C18 omvendt fase (RP) flash-patroner produceret af Santai Technologies.Målproduktet, der opfylder renhedskravene, blev opnået og kan bruges i efterfølgende videnskabelig forskning, hvilket tilbyder en omkostningseffektiv løsning til hurtig oprensning af denne slags naturlige produkter.