Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Rakenduste uurimis- ja arenduskeskus
Sissejuhatus
Taxus (Taxus chinensis ehk hiina jugapuu) on riigi kaitse all olev metsik taim.See on haruldane ja ohustatud taim, mis on jäänud maha Kvaternaari liustikest.See on ka ainus looduslik ravimtaim maailmas.Taxus on levinud põhjapoolkera parasvöötmes kuni kesksubtroopilise piirkonnani, maailmas on umbes 11 liiki.Hiinas on 4 liiki ja 1 sort, nimelt kirdetaksused, yunnani taksod, taksid, tiibeti taksod ja lõunataksused.Need viis liiki on levinud Edela-Hiinas, Lõuna-Hiinas, Kesk-Hiinas, Ida-Hiinas, Loode-Hiinas, Kirde-Hiinas ja Taiwanis.Taxus taimed sisaldavad väga erinevaid keemilisi komponente, sealhulgas taksaane, flavonoide, lignaane, steroide, fenoolhappeid, seskviterpene ja glükosiide.Kuulus kasvajavastane ravim Taxol (või paklitakseel) on omamoodi taksaanid.Taksoolil on ainulaadsed vähivastased mehhanismid.Taksool võib mikrotuubuleid nendega kammides „külmutada“ ja takistada mikrotuubulitel rakkude jagunemise ajal kromosoome eraldamast, mis põhjustab jagunevate rakkude, eriti kiiresti vohavate vähirakkude surma[1].Lisaks põhjustab taksool makrofaagide aktiveerimise kaudu TNF-α (kasvaja nekroosifaktori) retseptorite vähenemist ja TNF-α vabanemist, tappes või inhibeerides seeläbi kasvajarakke[2].Veelgi enam, taksool võib indutseerida apoptoosi, toimides Fas/FasL-i vahendatud apoptootilise retseptori rajale või aktiveerides tsüsteiini proteaasi süsteemi [3].Tänu mitmele sihtmärgiks olevale vähivastasele toimele kasutatakse taksooli laialdaselt munasarjavähi, rinnavähi, mitteväikerakk-kopsuvähi (NSCLC), maovähi, söögitoruvähi, põievähi, eesnäärmevähi, pahaloomulise melanoomi, pea- ja kaelavähi ravis. vähk jne[4].Eriti kaugelearenenud rinnavähi ja kaugelearenenud munasarjavähi puhul on taksoolil silmapaistev tervendav toime, seetõttu tuntakse seda kui "vähiravi viimast kaitseliini".
Taksool on viimaste aastate populaarseim vähivastane ravim rahvusvahelisel turul ja seda peetakse üheks kõige tõhusamaks inimese vähivastaseks ravimiks järgmise 20 aasta jooksul.Viimastel aastatel on rahvastiku ja vähi esinemissageduse plahvatusliku kasvuga oluliselt suurenenud ka nõudlus taksooli järele.Praegu ekstraheeritakse kliinilisteks või teadusuuringuteks vajalik taksool peamiselt otse Taxusest.Paraku on taksooli sisaldus taimedes üsna madal.Näiteks Taxus brevifolia koores on taksooli sisaldus vaid 0,069%, mida üldiselt peetakse kõrgeima sisaldusega.1 g taksooli ekstraheerimiseks on vaja umbes 13,6 kg Taxuse koort.Selle hinnangu põhjal kulub munasarjavähiga patsiendi ravimiseks 3–12 taksipuud, mis on üle 100 aasta vanad.Selle tulemusena on maha raiutud suur hulk taksopuid, mille tulemuseks on see väärtuslik liik peaaegu väljasuremine.Lisaks on Taxus väga ressursivaene ja aeglane kasv, mis raskendab Taxoli edasist arendamist ja kasutamist.
Praeguseks on taksooli täielik süntees edukalt lõpule viidud.Selle sünteesitee on aga väga keeruline ja kallis, mistõttu sellel puudub tööstuslik tähtsus.Taxoli poolsünteetiline meetod on nüüdseks suhteliselt küps ja seda peetakse lisaks kunstlikule istutamisele tõhusaks viisiks Taxoli allika laiendamiseks.Lühidalt, taksooli poolsünteesis ekstraheeritakse taksooli prekursorühend, mida Taxus'e taimedes on suhteliselt palju, ja muundatakse seejärel keemilise sünteesi teel taksooliks.10-deatsetüülbakkatiini Ⅲ sisaldus Taxus baccata okastes võib olla kuni 0,1%.Ja nõelu on koortega võrreldes lihtne taastada.Seetõttu tõmbab 10-deatsetüülbakkatiin Ⅲ põhineva taksooli poolsüntees teadlastelt üha enam tähelepanu[5] (nagu on näidatud joonisel 1).
Joonis 1. Taxol'i poolsünteetiline manustamisviis 10-deatsetüülbakkatiin Ⅲ baasil.
Selles postituses puhastati Taxuse taimeekstrakt kiirpreparatiivse vedelikkromatograafiasüsteemi SepaBean™ masinaga koos Santai Technologiesi toodetud SepaFlash C18 pöördfaasiliste (RP) kiirkassettidega.Puhtusenõuetele vastav sihttoode saadi ja seda saab kasutada hilisemates teadusuuringutes, pakkudes kulutõhusat lahendust seda tüüpi loodustoodete kiireks puhastamiseks.
| Instrument | SepaBean™ masin | |
| Kassett | 12 g SepaFlash C18 RP välgukassett (sfääriline ränidioksiid, 20–45 μm, 100 Å, tellimisnumber: SW-5222-012-SP) | |
| Lainepikkus | 254 nm (tuvastus), 280 nm (seire) | |
| Mobiilne faas | Lahusti A: vesi | |
| Lahusti B: metanool | ||
| Voolukiirus | 15 ml/min | |
| Proovi laadimine | 20 mg toorproovi lahustati 1 ml DMSO-s | |
| Gradient | Aeg (min) | Lahusti B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Tulemused ja arutlus
Taxuse toorekstrakti kiirkromatogramm on näidatud joonisel 2. Kromatogrammi analüüsimisel saavutati sihtsaaduse ja lisandite algtaseme eraldumine.Lisaks saavutati hea reprodutseeritavus ka mitme proovi süstimisega (andmeid pole näidatud).Klaaskolonnidega käsitsi kromatograafiameetodil eraldamise lõpuleviimiseks kulub umbes 4 tundi.Võrreldes traditsioonilise käsitsi kromatograafia meetodiga, kulub selles postituses esitatud automaatsele puhastusmeetodile kogu puhastusülesande täitmiseks vaid 44 minutit (nagu on näidatud joonisel 3).Rohkem kui 80% ajast ja suures koguses lahustit saab säästa automaatse meetodi abil, mis võib kulusid tõhusalt vähendada ja töö efektiivsust oluliselt parandada.
Joonis 2. Taxuse toorekstrakti kiirkromatogramm.
Joonis 3. Manuaalse kromatograafia meetodi võrdlus automaatse puhastusmeetodiga.
Kokkuvõtteks võib öelda, et SepaFlash C18 RP välklambikassettide kammimine SepaBean™ masinaga võib pakkuda kiiret ja tõhusat lahendust looduslike toodete, näiteks Taxuse ekstrakti, kiireks puhastamiseks.
Viited
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D ja Nogales E. Kõrge eraldusvõimega mikrotuubulite struktuurid näitavad struktuurseid üleminekuid αβ-tubuliinis GTP hüdrolüüsil.Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS ja Horwitz SB.Taksooli ja teiste taksaanide struktuuri seos kasvaja nekroosifaktori α geeni ekspressiooni ja tsütotoksilisuse esilekutsumisel.Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A ja Safa AR.Taxol Induces Caspase-10-dependent Apoptosis, J. Biol.Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paklitakseel.Ameerika Tervisesüsteemi Farmatseutide Selts.[2. jaanuar 2015]
5. Bruce Ganem ja Roland R. Franke.Primaarsete taksaanide paklitakseel: tsirkooniorgaanilise keemia loomingulise leiutamise perspektiiv.J. Org.Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Santai Technology pakub erinevate spetsifikatsioonidega SepaFlash C18 RP välklampide seeriat (nagu on näidatud tabelis 2).
| Eseme number | Veeru suurus | Voolukiirus (ml/min) | Maksimaalne rõhk (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 |
Tabel 2. SepaFlash C18 RP välklambikassetid.
Pakkematerjalid: ülitõhus sfääriline C18-seotud ränidioksiid, 20–45 μm, 100 Å
Lisateabe saamiseks SepaBean™ masina üksikasjalike spetsifikatsioonide või SepaFlash-seeria välklampide tellimisteabe saamiseks külastage meie veebisaiti
Postitusaeg: 20. september-2018