
Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centro de I + D de aplicación
Introdución
Taxus (Taxus chinensis ou teixo chinés) é unha planta salvaxe protexida polo país. É unha planta rara e en perigo de extinción que deixou atrás os glaciares cuaternarios. Tamén é a única planta medicinal natural do mundo. Taxus distribúese na zona temperada do hemisferio norte ata a rexión media subtropical, con preto de 11 especies do mundo. Hai 4 especies e 1 variedade en China, concretamente o nordés Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetano Taxus e Southern Taxus. Estas cinco especies distribúense no suroeste de China, China do Sur, China Central, China Oriental, Noroeste de China, China do Nordeste e Taiwán. As plantas de Taxus conteñen unha gran variedade de compoñentes químicos, incluíndo taxanes, flavonoides, lignáns, esteroides, ácidos fenólicos, sesquiterpenos e glicósidos. O famoso Drug Taxol anti-tumor (ou Paclitaxel) é unha especie de taxanes. Taxol ten mecanismos anticanceríxenos únicos. O Taxol pode "conxelar" os microtúbulos combinando con eles e evitar que os microtúbulos separen os cromosomas no momento da división celular, dando lugar así á morte de células divididas, especialmente ás células cancerosas que proliferan rapidamente [1]. Ademais, ao activar macrófagos, Taxol provoca unha diminución dos receptores de TNF-α (factor de necrose tumoral) e liberación de TNF-α, matando así ou inhibindo as células tumorales [2]. Por outra banda, Taxol pode inducir a apoptose actuando sobre a vía do receptor apoptótico mediada por FAS/FASL ou activando o sistema de proteasas da cisteína [3]. Debido ao seu efecto anticanceríxeno de múltiples obxectivos, Taxol é amplamente utilizado no tratamento do cancro de ovario, cancro de mama, cancro de pulmón de células non pequenas (NSCLC), cancro gástrico, cancro de esófago, cancro de vexiga, cancro de próstata, melanoma maligno, cancro de cabeza e pescozo, etc [4]. Especialmente para o cancro de mama avanzado e o cancro de ovario avanzado, Taxol ten un efecto curativo pendente, polo tanto coñécese como "a última liña de defensa para o tratamento do cancro".
Taxol é o medicamento anticanceríxeno máis popular no mercado internacional nos últimos anos e considérase un dos fármacos anticanceríxenos máis eficaces para os humanos nos próximos 20 anos. Nos últimos anos, co crecemento explosivo da poboación e a incidencia do cancro, a demanda de Taxol tamén aumentou significativamente. Actualmente, Taxol necesario para a investigación clínica ou científica extraíase principalmente directamente de Taxus. Por desgraza, o contido de Taxol nas plantas é bastante baixo. Por exemplo, o contido de Taxol é só do 0,069% na casca de Taxus brevifolia, que normalmente se considera que ten o maior contido. Para a extracción de 1 g de Taxol, require uns 13,6 kg de casca de Taxus. Con base nesta estimación, leva 3 a 12 árbores de taxus que teñen máis de 100 anos para tratar a un paciente con cancro de ovario. Como resultado, cortáronse un gran número de árbores de taxus, dando lugar a unha extinción próxima a esta especie preciosa. Ademais, Taxus é moi pobre nos recursos e lento no crecemento, o que dificulta o desenvolvemento e a utilización de Taxol.
Na actualidade, a síntese total de Taxol completouse con éxito. Non obstante, a súa ruta sintética é moi complexa e de alto custo, polo que non ten importancia industrial. O método semi-sintético de Taxol agora é relativamente maduro e considérase un xeito eficaz de ampliar a fonte de Taxol ademais da plantación artificial. Brevemente, na semi-síntese de Taxol, o composto precursor de Taxol que é relativamente abundante nas plantas de Taxus é extraído e convertido en Taxol por síntese química. O contido de 10-desacetilbaccatina ⅲ nas agullas de Taxus baccata pode ser de ata un 0,1%. E as agullas son fáciles de rexenerar comparando cos ladridos. Polo tanto, a semi-síntese de Taxol baseada en 10-desacetilbaccatina ⅲ está atraendo cada vez máis a atención dos investigadores [5] (como se mostra na figura 1).
Figura 1. A vía semi-sintética de Taxol baseada en 10-deacetilbaccatina ⅲ.
Neste post, o extracto de plantas de Taxus foi purificado por unha máquina de cromatografía líquida preparativa flash Sepabean ™ en combinación con cartuchos flash de fase invertida Sepaflash C18 (RP) producidos por Santai Technologies. O produto obxectivo que cumpría os requisitos de pureza obtívose e pódese empregar na investigación científica posterior, ofrecendo unha solución rendible para a rápida purificación deste tipo de produtos naturais.
Instrumento | Máquina Sepabean ™ | |
Cartucho | 12 g Sepaflash C18 RP Cartucho flash (sílice esférica, 20-45μm, 100 Å, número de orde : SW-522-012-Sp) | |
Lonxitude de onda | 254 nm (detección), 280 nm (seguimento) | |
Fase móbil | Disolvente A: auga | |
Disolvente B: metanol | ||
Caudal | 15 ml/min | |
Carga de mostra | A mostra bruta de 20 mg disolta en 1 ml DMSO | |
Gradiente | Tempo (min) | 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 e discusión
Na figura 2 mostrouse o cromatograma flash para o extracto bruto de Taxus. Analizando o cromatograma, o produto obxectivo e as impurezas acadaron a separación de base. Ademais, tamén se realizou unha boa reproducibilidade por múltiples inxeccións de mostras (datos non mostrados). Tardará aproximadamente 4 horas para completar a separación no método de cromatografía manual con columnas de vidro. Comparando co método tradicional de cromatografía manual, o método de purificación automática nesta publicación só require 44 minutos para completar toda a tarefa de purificación (como se mostra na figura 3). Máis do 80% do tempo e unha gran cantidade de disolvente pódese aforrar tomando un método automático, o que pode reducir efectivamente o custo e mellorar moito a eficiencia laboral.
Figura 2. O cromatograma flash do extracto bruto de Taxus.
Figura 3. A comparación do método de cromatografía manual co método de purificación automática.
En conclusión, peitear cartuchos de flash Sepaflash C18 RP con máquina Sepabean ™ pode ofrecer unha solución rápida e eficiente para a rápida purificación de produtos naturais como o extracto de Taxus.
Referencias
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D e Nogales E. As estruturas de microtúbulos de alta resolución revelan as transicións estruturais en αβ-tubulina despois da hidrólise GTP. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS e Horwitz SB. Relación entre a estrutura do taxol e outros taxanos sobre a indución da expresión xénica do factor de necrose tumoral e a citotoxicidade. Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A e Safa AR. Taxol induce a apoptose dependente da caspase-10, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel. A Sociedade Americana de Farmacéuticos do sistema sanitario. [2 de xaneiro de 2015]
5. Bruce Ganem e Roland R. Franke. Paclitaxel de taxanes primarios: unha perspectiva sobre a invención creativa na química de organozirconio. J. Org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Hai unha serie de cartuchos de flash Sepaflash C18 RP con diferentes especificacións da tecnoloxía Santai (como se mostra na táboa 2).
Número de elemento | Tamaño da columna | Caudal (ml/min) | Max.pressura (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 |
Táboa 2. Sepaflash C18 RP Cartuchos flash.
Materiais de embalaxe: sílice esférico de alta eficiencia C18, 20-45 μm, 100 Å
Para obter máis información sobre as especificacións detalladas da máquina Sepabean ™ ou a información de pedido sobre cartuchos flash da serie Sepaflash, visite o noso sitio web
Tempo de publicación: setembro de 20-2018