Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centro de I + D de la aplicación
Introducción
Taxus (Taxus chinensis o tejo chino) es una planta salvaje protegida por el país. Es una planta rara y en peligro de extinción dejada por los glaciares cuaternarios. También es la única planta medicinal natural del mundo. Taxus se distribuye en la zona templada del hemisferio norte a la región medio-subtropical, con aproximadamente 11 especies en el mundo. Hay 4 especies y 1 variedad en China, a saber, el noreste de Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus y Southern Taxus. 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 de taxus contienen una amplia variedad de componentes químicos, incluidos taxanos, flavonoides, lignanos, esteroides, ácidos fenólicos, sesquiterpenos y glucósidos. El famoso taxol antitumoral de drogas (o paclitaxel) es una especie de taxanos. Taxol tiene mecanismos anticancerígenos únicos. El taxol puede "congelar" los microtúbulos al peinar con ellos y evitar que los microtúbulos separen los cromosomas en el momento de la división celular, lo que lleva a la muerte de las células divisorias, especialmente las células cancerosas de proliferación rápidamente [1]. Además, al activar los macrófagos, el taxol provoca una disminución en los receptores TNF-α (factor de necrosis tumoral) y la liberación de TNF-α, matando o inhibiendo así las células tumorales [2]. Además, el taxol puede inducir la apoptosis actuando sobre la vía del receptor apoptótico mediada por FAS/FASL o activando el sistema de proteasa de cisteína [3]. Debido a su efecto anticancerígeno múltiple, el taxol se usa ampliamente en el tratamiento del cáncer de ovario, el cáncer de mama, el cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC), el cáncer gástrico, el cáncer de esófago, el cáncer de vejiga, el cáncer de próstata, el melanoma maligno, el cáncer de cabeza y el cuello, etc. [4]. Especialmente para el cáncer de mama avanzado y el cáncer de ovario avanzado, Taxol tiene un efecto curativo sobresaliente, por lo tanto, se conoce como "la última línea de defensa para el tratamiento del cáncer".
Taxol es el medicamento contra el cáncer más popular en el mercado internacional en los últimos años y se considera uno de los medicamentos contra el cáncer más efectivos para los 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 requerido para la investigación clínica o científica se extrae principalmente directamente de Taxus. Desafortunadamente, el contenido de taxol en las plantas es bastante bajo. Por ejemplo, el contenido de taxol es solo 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, requiere aproximadamente 13.6 kg de corteza de Taxus. Según esta estimación, se necesitan 3 a 12 árboles de taxus que tienen más de 100 años para tratar a un paciente con cáncer de ovario. Como resultado, se ha reducido una gran cantidad de árboles de taxus, lo que resulta en casi extinción para esta preciosa especie. Además, Taxus es muy pobre en recursos y lento en el crecimiento, lo que dificulta el desarrollo y la utilización de Taxol.
En la actualidad, la síntesis total de Taxol se ha completado con éxito. Sin embargo, su ruta sintética es muy compleja y de alto costo, lo que hace que no tenga importancia industrial. El método semisintético de taxol ahora es relativamente maduro y se considera una forma efectiva de expandir la fuente de taxol además de la siembra artificial. Brevemente, en la semi-síntesis de taxol, el compuesto precursor de taxol que es relativamente abundante en las plantas de taxus se extrae y luego se convierte en taxol por síntesis química. El contenido de 10-deacetilbaccatina ⅲ en las agujas de Taxus baccata puede ser de hasta 0.1%. Y las agujas son fáciles de regenerar en comparación con los ladridos. Por lo tanto, la semi-síntesis de taxol basada en 10-deacetilbaccatina ⅲ está atrayendo cada vez más atención de los investigadores [5] (como se muestra en la Figura 1).
Figura 1. La ruta semisintética de taxol basada en 10-desacetilbaccatina ⅲ.
En esta publicación, el extracto de la planta de Taxus se purificó por una máquina de cromatografía líquida preparatoria de flash Sepabean ™ en combinación con los cartuchos de flash de fase invertida (RP) SepaFlash C18 producidas por Santai Technologies. El producto objetivo que cumple con los requisitos de pureza se obtuvo y puede usarse en la investigación científica posterior, ofreciendo una solución rentable para la rápida purificación de este tipo de productos naturales.
| Instrumento | Máquina Sepabean ™ | |
| Cartucho | 12 g de cartucho de flash SepaFlash C18 RP (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 | Solvente A: agua | |
| Solvente B: metanol | ||
| Caudal | 15 ml/min | |
| Carga de muestra | Muestra cruda de 20 mg disuelta en 1 ml de DMSO | |
| Gradiente | Tiempo (min) | Solvente 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 de flash para el extracto crudo de Taxus se mostró en la Figura 2. Al analizar el cromatograma, el producto objetivo y las impurezas lograron la separación de referencia. Además, la buena reproducibilidad también se realizó mediante múltiples inyecciones de muestra (datos no mostrados). Tomará aproximadamente 4 horas 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 en esta publicación solo requiere 44 minutos para completar toda la tarea de purificación (como se muestra en la Figura 3). Más del 80% del tiempo y una gran cantidad de solvente pueden ahorrarse tomando un método automático, lo que puede reducir efectivamente el costo y mejorar en gran medida la eficiencia laboral.
Figura 2. El cromatograma de flash del extracto crudo del taxus.
Figura 3. La comparación del método de cromatografía manual con el método de purificación automática.
En conclusión, peinar los cartuchos de 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 GTP. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS y Horwitz SB. Relación entre la estructura del taxol y otros taxanos sobre la inducción de la expresión del gen del factor de necrosis tumoral-α y la citotoxicidad. Cancer Research, 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. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel. La Sociedad Americana de Farmacéuticos del Sistema de Salud. [2 de enero de 2015]
5. Bruce Ganem y Roland R. Franke. Paclitaxel de taxanos primarios: una perspectiva sobre la invención creativa en la química de Organozirconio. J. Org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Hay una serie de cartuchos de flash Sepaflash C18 RP con diferentes especificaciones de la tecnología Santai (como se muestra en la Tabla 2).
| Número de artículo | Tamaño de columna | Caudal (ML/min) | Max. Presión (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 |
Tabla 2. Sepaflash C18 RP Flash cartuchos.
Materiales de embalaje: sílice esférica de alta eficiencia C18, 20-45 μm, 100 Å
Para obtener más información sobre las especificaciones detalladas de Sepabean ™ Machine, o la información de pedido sobre los cartuchos flash de la serie SepaFlash, visite nuestro sitio web
Tiempo de publicación: Sep-20-2018