Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Alkalmazási K+F Központ
Bevezetés
A taxus (Taxus chinensis vagy kínai tiszafa) az ország által védett vadon élő növény.Ritka és veszélyeztetett növény, amelyet a negyedidőszaki gleccserek hagytak hátra.Ez egyben az egyetlen természetes gyógynövény a világon.A taxusok az északi félteke mérsékelt égövében terjednek el a középső szubtrópusi régióig, mintegy 11 fajjal a világon.Kínában 4 faj és 1 fajta található, nevezetesen az északkeleti taxusok, a yunnani taxusok, a taxusok, a tibeti taxusok és a déli taxusok.Ez az öt faj Délnyugat-Kínában, Dél-Kínában, Közép-Kínában, Kelet-Kínában, Északnyugat-Kínában, Északkelet-Kínában és Tajvanon elterjedt.A Taxus növények sokféle kémiai komponenst tartalmaznak, beleértve a taxánokat, flavonoidokat, lignánokat, szteroidokat, fenolsavakat, szeszkviterpéneket és glikozidokat.A híres daganatellenes gyógyszer, a Taxol (vagy Paclitaxel) egyfajta taxán.A Taxol egyedülálló rákellenes mechanizmusokkal rendelkezik.A taxol képes „lefagyasztani” a mikrotubulusokat azáltal, hogy összefésülődik velük, és megakadályozza, hogy a mikrotubulusok szétválják a kromoszómákat a sejtosztódás során, ami az osztódó sejtek, különösen a gyorsan szaporodó rákos sejtek pusztulásához vezet[1].Ezenkívül a makrofágok aktiválásával a Taxol csökkenti a TNF-α (tumor nekrózis faktor) receptorokat és a TNF-α felszabadulását, ezáltal elpusztítja vagy gátolja a tumorsejteket[2].Ezenkívül a Taxol apoptózist indukálhat azáltal, hogy a Fas/FasL által közvetített apoptotikus receptor útvonalra hat, vagy aktiválja a cisztein proteáz rendszert[3].Több célpontos rákellenes hatása miatt a Taxolt széles körben alkalmazzák petefészekrák, mellrák, nem-kissejtes tüdőrák (NSCLC), gyomorrák, nyelőcsőrák, hólyagrák, prosztatarák, rosszindulatú melanoma, fej-nyaki daganatok kezelésében. rák stb[4].A Taxol különösen az előrehaladott emlőrák és az előrehaladott petefészekrák esetében kiemelkedő gyógyító hatással bír, ezért „a rákkezelés utolsó védelmi vonalaként” ismert.
A Taxol az elmúlt évek legnépszerűbb rákellenes gyógyszere a nemzetközi piacon, és a következő 20 évben az egyik leghatékonyabb emberrákellenes gyógyszernek tartják.Az elmúlt években a népesség és a rák előfordulásának robbanásszerű növekedésével a Taxol iránti kereslet is jelentősen megnőtt.Jelenleg a klinikai vagy tudományos kutatásokhoz szükséges Taxolt főként közvetlenül a Taxusból nyerik ki.Sajnos a növények Taxol tartalma meglehetősen alacsony.Például a Taxus brevifolia kérgében a Taxol-tartalom csak 0,069%, amelyet általában a legmagasabb tartalmúnak tartanak.1 g Taxol kivonásához körülbelül 13,6 kg Taxus kéreg szükséges.E becslés alapján egy petefészekrákos beteg kezeléséhez 3-12 Taxus fa szükséges, amelyek több mint 100 évesek.Ennek eredményeként nagyszámú taxusfát vágtak ki, ami ennek az értékes fajnak a kihalásához vezetett.Ezenkívül a Taxus erőforrásaiban nagyon szegényes és lassú a növekedés, ami megnehezíti a Taxol további fejlesztését és felhasználását.
Jelenleg a Taxol teljes szintézise sikeresen befejeződött.Szintetikus útja azonban nagyon bonyolult és költséges, így nincs ipari jelentősége.A Taxol félszintetikus módszere mára viszonylag kiforrott, és a mesterséges ültetés mellett hatékony módszernek tekinthető a Taxol forrásának bővítésére.Röviden, a Taxol félszintézisében a Taxol növényekben viszonylag nagy mennyiségben előforduló taxol prekurzor vegyületet extrahálják, majd kémiai szintézissel Taxollá alakítják.A Taxus baccata tűiben a 10-dezacetilbaccatinⅢ-tartalom akár 0,1% is lehet.A tűk pedig könnyen regenerálhatók a kéreghez képest.Ezért a Taxol 10-dezacetilbakkatin Ⅲ alapú félszintézise egyre több kutatót vonz[5] (ahogy az 1. ábrán látható).
1. ábra. A Taxol félszintetikus útja 10-dezacetilbakkatin Ⅲ alapú.
Ebben a bejegyzésben a Taxus növényi kivonatot flash preparatív folyadékkromatográfiás rendszerrel, SepaBean™ géppel tisztították, kombinálva a Santai Technologies által gyártott SepaFlash C18 fordított fázisú (RP) flash kazettákkal.A tisztasági követelményeknek megfelelő célterméket megkaptuk, és a későbbi tudományos kutatásokban felhasználható, költséghatékony megoldást kínálva az ilyen jellegű természetes termékek gyors tisztítására.
| Hangszer | SepaBean™ gép | |
| Patron | 12 g-os SepaFlash C18 RP vakupatron (gömb alakú szilícium-dioxid, 20-45 μm, 100 Å, rendelési szám: SW-5222-012-SP) | |
| Hullámhossz | 254 nm (detektálás), 280 nm (figyelés) | |
| Mobil fázis | A oldószer: víz | |
| B oldószer: metanol | ||
| Áramlási sebesség | 15 ml/perc | |
| Minta betöltés | 20 mg nyers minta 1 ml DMSO-ban oldva | |
| Gradiens | Idő (perc) | B oldószer (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Eredmények és megbeszélés
A Taxusból származó nyers kivonat gyorskromatogramja a 2. ábrán látható. A kromatogram elemzésével a céltermék és a szennyeződések az alapvonal elválasztását érték el.Továbbá a jó reprodukálhatóság több mintainjektálással is megvalósult (az adatokat nem mutatjuk be).Körülbelül 4 órát vesz igénybe az elválasztás befejezése kézi kromatográfiás módszerrel üvegoszlopokkal.A hagyományos kézi kromatográfiás módszerrel összehasonlítva az automatikus tisztítási módszer ebben a bejegyzésben mindössze 44 percet vesz igénybe a teljes tisztítási feladat elvégzéséhez (a 3. ábrán látható módon).Az idő több mint 80%-a és nagy mennyiségű oldószer takarítható meg automatikus módszerrel, ami hatékonyan csökkenti a költségeket és nagymértékben javítja a munka hatékonyságát.
2. ábra. A Taxusból származó nyers kivonat gyorskromatogramja.
3. ábra: A manuális kromatográfiás módszer összehasonlítása az automatikus tisztítási módszerrel.
Összefoglalva, a SepaFlash C18 RP vakupatronok SepaBean™ géppel való fésülése gyors és hatékony megoldást kínálhat a természetes termékek, például a Taxus kivonat gyors tisztítására.
Hivatkozások
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D és Nogales E. A nagy felbontású mikrotubulus szerkezetek feltárják az αβ-tubulin szerkezeti átmeneteit GTP hidrolízis során.Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS és Horwitz SB.A taxol és más taxánok szerkezete közötti kapcsolat a tumornekrózis faktor-α génexpresszió és a citotoxicitás indukciójával kapcsolatban.Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A és Safa AR.Taxol Induces Caspase-10-dependent Apoptosis, J. Biol.Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel.Az American Society of Health-System Pharmacists.[2015. január 2.]
5. Bruce Ganem és Roland R. Franke.Paclitaxel az elsődleges taxánokból: A kreatív találmány perspektívája a organozirkónium kémiában.J. Org.Chem., 72 (11), 3981-3987 (2007).
A SepaFlash C18 RP vakupatronok sorozata a Santai Technologytól eltérő specifikációkkal rendelkezik (lásd a 2. táblázatot).
| Cikkszám | Oszlopméret | Áramlási sebesség (ml/perc) | Max. Nyomás (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 |
2. táblázat: SepaFlash C18 RP vakupatronok.
Csomagolóanyagok: Nagy hatékonyságú gömb alakú C18-kötésű szilícium-dioxid, 20-45 μm, 100 Å
A SepaBean™ gép részletes specifikációiról vagy a SepaFlash sorozatú vakupatronok rendelési információiról további információkért látogasson el weboldalunkra.
Feladás időpontja: 2018.09.20