Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centro de I+D de aplicaciones
Introducción
Taxus (Taxus chinensis o tejo chino) es una planta silvestre protegida por el país.Es una planta rara y en peligro de extinción dejada por los glaciares del Cuaternario.También es la única planta medicinal natural del mundo.Taxus se distribuye desde la zona templada del hemisferio norte hasta la región subtropical media, con alrededor de 11 especies en el mundo.Hay 4 especies y 1 variedad en China, a saber, Taxus del noreste, Taxus de Yunnan, Taxus, Taxus tibetano y Taxus del sur.Estas cinco especies se distribuyen en el suroeste de China, el sur de China, el centro de China, el este de China, el noroeste de China, el noreste de China y Taiwán.Las plantas Taxus contienen una amplia variedad de componentes químicos, incluidos taxanos, flavonoides, lignanos, esteroides, ácidos fenólicos, sesquiterpenos y glucósidos.El famoso fármaco antitumoral Taxol (o Paclitaxel) es un tipo de taxanos.Taxol tiene mecanismos anticancerígenos únicos.El taxol puede "congelar" los microtúbulos al peinarlos y evitar que los microtúbulos separe los cromosomas en el momento de la división celular, lo que provoca la muerte de las células en división, especialmente las células cancerosas que proliferan rápidamente[1].Además, al activar los macrófagos, el Taxol provoca una disminución de los receptores de TNF-α (factor de necrosis tumoral) y la liberación de TNF-α, matando o inhibiendo así las células tumorales[2].Además, Taxol puede inducir la apoptosis actuando sobre la vía del receptor apoptótico mediada por Fas/FasL o activando el sistema de cisteína proteasa [3].Debido a su efecto anticancerígeno de múltiples objetivos, Taxol se usa ampliamente en el tratamiento del cáncer de ovario, cáncer de mama, cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC), cáncer gástrico, cáncer de esófago, cáncer de vejiga, cáncer de próstata, melanoma maligno, cabeza y cuello. cáncer, etc.[4].Especialmente para el cáncer de mama avanzado y el cáncer de ovario avanzado, Taxol tiene un efecto curativo excepcional, por lo que se le conoce como "la última línea de defensa para el tratamiento del cáncer".
Taxol es el fármaco anticancerígeno más popular en el mercado internacional en los últimos años y se considera uno de los fármacos anticancerígenos más eficaces para humanos en los próximos 20 años.En los últimos años, con el crecimiento explosivo de la población y la incidencia del cáncer, la demanda de Taxol también ha aumentado significativamente.Actualmente, el Taxol necesario para la investigación clínica o científica se extrae principalmente directamente del Taxus.Desafortunadamente, el contenido de Taxol en las plantas es bastante bajo.Por ejemplo, el contenido de Taxol es sólo del 0,069% en la corteza de Taxus brevifolia, que generalmente se considera que tiene el contenido más alto.Para la extracción de 1 g de Taxol se necesitan unos 13,6 kg de corteza de Taxus.Según esta estimación, se necesitan de 3 a 12 árboles Taxus de más de 100 años para tratar a una paciente con cáncer de ovario.Como resultado, se ha talado una gran cantidad de árboles Taxus, lo que ha provocado la casi extinción de esta preciosa especie.Además, Taxus es muy pobre en recursos y de crecimiento lento, lo que dificulta un mayor desarrollo y utilización de Taxol.
En la actualidad se ha completado con éxito la síntesis total de Taxol.Sin embargo, su vía sintética es muy compleja y costosa, por lo que no tiene importancia industrial.El método semisintético de Taxol está ahora relativamente maduro y se considera una forma eficaz de ampliar la fuente de Taxol además de la plantación artificial.Brevemente, en la semisíntesis de Taxol, el compuesto precursor de Taxol que es relativamente abundante en las plantas Taxus se extrae y luego se convierte en Taxol mediante síntesis química.El contenido de 10-desacetilbacatina Ⅲ en las agujas de Taxus baccata puede llegar hasta el 0,1%.Y las agujas son fáciles de regenerar en comparación con las cortezas.Por lo tanto, la semisíntesis de Taxol basada en 10-desacetilbacatina Ⅲ está atrayendo cada vez más atención por parte de los investigadores[5] (como se muestra en la Figura 1).
Figura 1. La ruta semisintética de Taxol basada en 10-desacetilbacatina Ⅲ.
En esta publicación, el extracto de la planta Taxus se purificó mediante una máquina SepaBean™ con sistema de cromatografía líquida preparativa flash en combinación con cartuchos flash de fase reversa (RP) SepaFlash C18 producidos por Santai Technologies.Se obtuvo el producto objetivo que cumple con los requisitos de pureza y puede usarse en investigaciones científicas posteriores, ofreciendo una solución rentable para la purificación rápida de este tipo de productos naturales.
| Instrumento | Máquina SepaBean™ | |
| Cartucho | Cartucho flash SepaFlash C18 RP de 12 g (sílice esférica, 20 - 45 μm, 100 Å, número de pedido: SW-5222-012-SP) | |
| Longitud de onda | 254 nm (detección), 280 nm (monitoreo) | |
| Fase móvil | Disolvente A: Agua | |
| Disolvente B: Metanol | ||
| Tasa de flujo | 15 ml/min | |
| Carga de muestra | 20 mg de muestra cruda disuelta en 1 ml de DMSO | |
| Degradado | Tiempo (minutos) | Disolvente B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Resultados y discusión
El cromatograma instantáneo para el extracto crudo de Taxus se muestra en la Figura 2. Al analizar el cromatograma, el producto objetivo y las impurezas lograron una separación inicial.Además, también se logró una buena reproducibilidad mediante múltiples inyecciones de muestra (datos no mostrados).Se necesitarán aproximadamente 4 horas para completar la separación en el método de cromatografía manual con columnas de vidrio.En comparación con el método de cromatografía manual tradicional, el método de purificación automática descrito en esta publicación solo requiere 44 minutos para completar toda la tarea de purificación (como se muestra en la Figura 3).Se puede ahorrar más del 80% del tiempo y una gran cantidad de solvente adoptando el método automático, lo que puede reducir efectivamente el costo y mejorar en gran medida la eficiencia del trabajo.
Figura 2. El cromatograma flash del extracto crudo de Taxus.
Figura 3. Comparación del método de cromatografía manual con el método de purificación automática.
En conclusión, combinar los cartuchos flash SepaFlash C18 RP con la máquina SepaBean™ puede ofrecer una solución rápida y eficiente para la purificación rápida de productos naturales como el extracto de Taxus.
Referencias
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D y Nogales E. Las estructuras de microtúbulos de alta resolución revelan las transiciones estructurales en la αβ-tubulina tras la hidrólisis de GTP.Celda, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS y Horwitz SB.Relación entre la estructura del taxol y otros taxanos en la inducción de la expresión del gen del factor de necrosis tumoral α y la citotoxicidad.Investigación del cáncer, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A y Safa AR.El taxol induce la apoptosis dependiente de caspasa-10, J. Biol.Química, 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel.La Sociedad Estadounidense de Farmacéuticos del Sistema de Salud.[2 de enero de 2015]
5. Bruce Ganem y Roland R. Franke.Paclitaxel a partir de taxanos primarios: una perspectiva sobre la invención creativa en química de organozirconio.J. Org.Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Hay una serie de cartuchos flash SepaFlash C18 RP con diferentes especificaciones de Santai Technology (como se muestra en la Tabla 2).
| Número de artículo | Tamaño de columna | Tasa de flujo (ml/min) | Presión máxima (psi/bar) |
| SW-5222-004-SP | 5,4 gramos | 5-15 | 400/27,5 |
| SW-5222-012-SP | 20 gramos | 10-25 | 400/27,5 |
| SW-5222-025-SP | 33 gramos | 10-25 | 400/27,5 |
| SW-5222-040-SP | 48 gramos | 15-30 | 400/27,5 |
| SW-5222-080-SP | 105 gramos | 25-50 | 350/24,0 |
| SW-5222-120-SP | 155 gramos | 30-60 | 300/20,7 |
| SW-5222-220-SP | 300 gramos | 40-80 | 300/20,7 |
| SW-5222-330-SP | 420 gramos | 40-80 | 250/17,2 |
Tabla 2. Cartuchos flash SepaFlash C18 RP.
Materiales de embalaje: Sílice unida C18 esférica de alta eficiencia, 20 - 45 μm, 100 Å
Para obtener más información sobre las especificaciones detalladas de la máquina SepaBean™ o la información para realizar pedidos de cartuchos flash de la serie SepaFlash, visite nuestro sitio web.
Hora de publicación: 20-sep-2018