Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Sovellus- ja kehityskeskus
Esittely
Taxus (Taxus chinensis tai kiinalainen marjakuusi) on maan suojelema villi kasvi. Se on harvinainen ja uhanalainen kasvi, jonka kvaternääriset jäätiköt ovat jättäneet. Se on myös ainoa luonnollinen lääkekasvi maailmassa. Taksus jakautuu pohjoisen pallonpuoliskon maltillisella vyöhykkeellä keski-subtrooppiselle alueelle, noin 11 lajia maailmassa. Kiinassa on 4 lajia ja yksi lajike, nimittäin koillisvuotias, Yunnan -taksista, taksista, Tiibetin taksista ja eteläisestä taksista. Nämä viisi lajia jaetaan Lounais -Kiinassa, Etelä -Kiinassa, Keski -Kiinassa, Itä -Kiinassa, Luoteis -Kiinassa, Koillis -Kiinassa ja Taiwanissa. Taxus -laitokset sisältävät laajan valikoiman kemiallisia komponentteja, mukaan lukien taksaanit, flavonoidit, lignaanit, steroidit, fenolihapot, sesquiterpeenit ja glykosidit. Kuuluisa kasvaimenvastainen huumeiden taksoli (tai paklitakseli) on eräänlainen taksaanit. Taksolilla on ainutlaatuisia syöpälääkkeitä. Taksoli voi "jäädyttää" mikrotubulukset kammaamalla niihin ja estää mikrotubuluksia erottamasta kromosomeja solujen jakautumisen aikaan, mikä johtaa jakavien solujen, erityisesti nopeasti lisääntyvien syöpäsolujen, kuolemaan [1]. Lisäksi aktivoimalla makrofageja, taksoli aiheuttaa TNF-a: n (tuumorinekroositekijä) -reseptoreiden vähenemisen ja TNF-a: n vapautumisen, tappaen tai estäen siten kasvainsoluja [2]. Lisäksi taksoli voi indusoida apoptoosin toimimalla apoptoottiseen reseptorireittiin, jota välittää FAS/FASL tai aktivoimalla kysteiiniproteaasijärjestelmä [3]. Monikohdesyöpävaikutuksensa vuoksi taksolia käytetään laajasti munasarjasyövän, rintasyövän, ei-pienisoluisen keuhkosyövän (NSCLC), mahalaukun syövän, ruokatorven syövän, virtsarakon syövän, eturauhassyövän, pahanlaatuisen melanooman, pään ja kaulan syövän hoidossa [4]. Erityisesti pitkälle edenneen rintasyövän ja edistyneen munasarjasyövän suhteen Taksolilla on erinomainen parantava vaikutus, joten se tunnetaan nimellä "viimeinen puolustuslinja syövän hoidossa".
Taxol on viime vuosien suosituin syöpälääke kansainvälisillä markkinoilla, ja sitä pidetään yhtenä ihmisille tehokkaimmista syöpälääkkeistä seuraavan 20 vuoden aikana. Viime vuosina väestön ja syövän esiintyvyyden räjähtävän kasvun myötä myös taksolin kysyntä on lisääntynyt merkittävästi. Tällä hetkellä kliiniseen tai tieteelliseen tutkimukseen tarvitaan taksoli pääasiassa suoraan taksista. Valitettavasti kasvien taksolin sisältö on melko alhainen. Esimerkiksi taksolisisältö on vain 0,069% Brevifolian taksin kuoressa, jonka katsotaan yleensä olevan korkein sisältö. 1 g: n taksolia varten se vaatii noin 13,6 kg taksikuormaa. Tämän arvion perusteella munasarjasyöpäpotilaan hoitaminen vie 3 - 12 taksista puita. Seurauksena on, että suuri määrä taksista puita on leikattu, mikä johtaa melkein sukupuuttoon tämän arvokkaan lajin suhteen. Lisäksi taksus on resursseja ja kasvun hidas, mikä vaikeuttaa taksolin kehittämistä ja hyödyntämistä.
Tällä hetkellä taksolin kokonais synteesi on saatu päätökseen onnistuneesti. Sen synteettinen reitti on kuitenkin erittäin monimutkainen ja kallis, joten sillä ei ole teollisuuden merkitystä. Taksolin puolisynteettinen menetelmä on nyt suhteellisen kypsä ja sitä pidetään tehokkaana tapana laajentaa taksolin lähde keinotekoisen istutuksen lisäksi. Lyhyesti, taksolin puolisynteesissä taksolin edeltäjäyhdiste, jota on suhteellisen runsas taksin kasveissa, uutetaan ja muunnetaan sitten taksoliksi kemiallisella synteesillä. 10-deasetyylibakkatiinin pitoisuus ⅲ Taksista Baccata-neuloissa voi olla enintään 0,1%. Ja neuloja on helppo uudistaa verrattuna kuoriin. Siksi taksolin puoli-synteesi, joka perustuu 10-deasetyylibakkatiiniin ⅲ, herättää yhä enemmän tutkijoiden huomiota [5] (kuten kuvassa 1).
Kuva 1. Taksolin puolisynteettinen reitti, joka perustuu 10-deasetyylibakkatiiniin ⅲ.
Tässä viestissä taksin kasviuutte puhdistettiin Flash-prepatiivisella nestekromatografiajärjestelmällä Sepabean ™ -koneella yhdessä SEPAFLASH C18: n käänteisen faasin (RP) flash-patruunan kanssa, jonka Santai Technologies on tuottanut. Puhtausvaatimuksia täyttämä kohdetuote saatiin, ja sitä voidaan käyttää myöhemmässä tieteellisessä tutkimuksessa, joka tarjoaa kustannustehokkaan ratkaisun tällaisten luonnontuotteiden nopeaan puhdistukseen.
| Instrumentti | Sepabean ™ -kone | |
| Patruuna | 12 g Sepaflash C18 RP Flash -patruuna (pallomainen piidioksidi, 20-45 μm, 100 Å, tilausnumero ： SW-5222-012-SP) | |
| Aallonpituus | 254 nm (havaitseminen), 280 nm (seuranta) | |
| Liikkuva vaihe | Liuotin A: Vesi | |
| Liuotin B: metanoli | ||
| Virtausnopeus | 15 ml/min | |
| Näytteenkuormitus | 20 mg raaka näyte liuotettuna 1 ml: n DMSO: hon | |
| Kaltevuus | Aika (min) | Liuotin B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Tulokset ja keskustelu
Taksista peräisin olevan raakauutteen flash -kromatogrammi esitettiin kuviossa 2. Analysoimalla kromatogrammi, kohdetuote ja epäpuhtaudet saavuttivat lähtötilanteen erottelun. Lisäksi hyvä toistettavuus toteutettiin myös useilla näytteen injektioilla (tietoja ei esitetty). Manuaalisen kromatografiamenetelmän erottelun suorittaminen lasisarakkeilla kestää noin 4 tuntia. Verrattuna perinteiseen manuaalikromatografiamenetelmään, automaattinen puhdistusmenetelmä tässä viestissä vaatii vain 44 minuuttia koko puhdistustehtävän suorittamiseksi (kuten kuvassa 3 esitetään). Yli 80% ajasta ja suuri määrä liuotinta voidaan säästää ottamalla automaattinen menetelmä, mikä voi tehokkaasti vähentää kustannuksia ja parantaa suuresti työn tehokkuutta.
Kuva 2. Raaka -otteen flash -kromatogrammi taksista.
Kuvio 3. Manuaalisen kromatografiamenetelmän vertailu automaattisella puhdistusmenetelmällä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Sepaflash C18 RP: n flash -patruunoiden yhdistäminen Sepabean ™ -koneella voivat tarjota nopean ja tehokkaan ratkaisun luonnollisten tuotteiden, kuten taksuutteen, nopeaan puhdistukseen.
Viitteet
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D ja Nogales E. Korkean resoluution mikrotubulusrakenteet paljastavat ap-tubuliinin rakenteelliset muutokset GTP-hydrolyysin yhteydessä. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
14. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS ja Horwitz SB. Taksolin ja muiden taksaanien rakenteen välinen suhde tuumorinekroositekijä-a-geeniekspression ja sytotoksisuuden indusointiin. Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A ja Safa Ar. Taksoli indusoi kaspaasi-10: stä riippuvan apoptoosin, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel. Amerikan terveysjärjestelmän yhdistys. [2. tammikuuta 2015]
5. Bruce Ganem ja Roland R. Franke. Paklitakseli primaarista taksaneista: näkökulma luovaan keksintöön Organizirkonium -kemiassa. J. org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Siellä on sarja SEPAFLASH C18 RP -salaman patruunoita, joilla on erilaiset eritelmät SANTAI -tekniikasta (kuten taulukossa 2 esitetään).
| Kohteenumero | Pylväskoko | Virtausnopeus (ml/min) | Enimmäispaine (psi/baari) |
| 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 |
Taulukko 2. Sepaflash C18 RP Flash -patruunat.
Pakkausmateriaalit: Korkean tehokkuuden pallomainen C18-sidottu piidioksidi, 20-45 μm, 100 Å
Lisätietoja Sepaflash -sarjan Flash -patruunoiden yksityiskohtaisista eritelmistä SEPABean ™ -koneen yksityiskohtaisista eritelmistä käy verkkosivustollamme
Viestin aika: syyskuu 20-2018