Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Pusat Litbang Aplikasi
Perkenalan
Taxus (Taxus chinensis atau Chinese yew) merupakan tumbuhan liar yang dilindungi negara.Ini adalah tanaman langka dan terancam punah yang ditinggalkan oleh gletser Kuarter.Ini juga merupakan satu-satunya tanaman obat alami di dunia.Taksi tersebar di zona beriklim belahan bumi utara hingga wilayah subtropis pertengahan, dengan sekitar 11 spesies di dunia.Terdapat 4 spesies dan 1 varietas di Cina, yaitu Taksi Timur Laut, Taksi Yunnan, Taksi, Taksi Tibet, dan Taksi Selatan.Kelima spesies ini tersebar di Tiongkok Barat Daya, Tiongkok Selatan, Tiongkok Tengah, Tiongkok Timur, Tiongkok Barat Laut, Tiongkok Timur Laut, dan Taiwan.Tanaman taksi mengandung berbagai macam komponen kimia, antara lain taxanes, flavonoid, lignan, steroid, asam fenolik, seskuiterpen dan glikosida.Obat anti tumor yang terkenal Taxol (atau Paclitaxel) adalah sejenis taxanes.Taxol memiliki mekanisme antikanker yang unik.Taxol dapat “membekukan” mikrotubulus dengan cara menyisirnya dan mencegah mikrotubulus memisahkan kromosom pada saat pembelahan sel, sehingga menyebabkan kematian sel yang sedang membelah, terutama sel kanker yang berkembang biak dengan cepat [1].Selanjutnya dengan mengaktifkan makrofag, Taxol menyebabkan penurunan reseptor TNF-α (tumor necrosis factor) dan pelepasan TNF-α sehingga membunuh atau menghambat sel tumor [2].Selain itu, Taxol dapat menginduksi apoptosis dengan bekerja pada jalur reseptor apoptosis yang dimediasi oleh Fas/FasL atau mengaktifkan sistem sistein protease [3].Karena efek antikanker multitargetnya, Taxol banyak digunakan dalam pengobatan kanker ovarium, kanker payudara, kanker paru-paru non-sel kecil (NSCLC), kanker lambung, kanker esofagus, kanker kandung kemih, kanker prostat, melanoma ganas, kepala dan leher. kanker, dll[4].Khusus untuk kanker payudara stadium lanjut dan kanker ovarium stadium lanjut, Taxol memiliki efek kuratif yang luar biasa, sehingga dikenal sebagai “garis pertahanan terakhir pengobatan kanker”.
Taxol merupakan obat antikanker terpopuler di pasar internasional dalam beberapa tahun terakhir dan dianggap sebagai salah satu obat antikanker paling efektif bagi manusia dalam 20 tahun ke depan.Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan pertumbuhan populasi dan kejadian kanker yang eksplosif, permintaan Taxol juga meningkat secara signifikan.Saat ini, Taxol yang dibutuhkan untuk penelitian klinis atau ilmiah sebagian besar diekstraksi langsung dari Taxus.Sayangnya kandungan Taxol pada tumbuhan cukup rendah.Misalnya saja kandungan Taxol yang hanya 0,069% pada kulit batang Taxus brevifolia yang secara umum dianggap memiliki kandungan paling tinggi.Untuk mengekstraksi 1 g Taxol dibutuhkan sekitar 13,6 kg kulit Taxus.Berdasarkan perkiraan tersebut, dibutuhkan 3 – 12 pohon Taxus yang berumur lebih dari 100 tahun untuk mengobati seorang pasien kanker ovarium.Akibatnya, sejumlah besar pohon Taxus ditebang, sehingga spesies berharga ini hampir punah.Selain itu, Taxus sangat miskin sumber daya dan pertumbuhannya lambat, sehingga menyulitkan pengembangan dan pemanfaatan Taxol lebih lanjut.
Saat ini, sintesis total Taxol telah berhasil diselesaikan.Namun, jalur sintetiknya sangat rumit dan berbiaya tinggi, sehingga tidak memiliki kepentingan industri.Metode Taxol semi-sintetik kini relatif matang dan dianggap sebagai cara yang efektif untuk memperluas sumber Taxol selain penanaman buatan.Secara singkat, pada semisintesis Taxol, senyawa prekursor Taxol yang relatif melimpah pada tanaman Taxus diekstraksi dan kemudian diubah menjadi Taxol melalui sintesis kimia.Kandungan 10-deacetylbaccatin Ⅲ pada jarum Taxus baccata bisa mencapai 0,1%.Dan jarumnya mudah untuk diregenerasi dibandingkan dengan kulit kayunya.Oleh karena itu, semi-sintesis Taxol berdasarkan 10-deacetylbaccatin Ⅲ semakin menarik perhatian para peneliti [5] (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1).
Gambar 1. Rute semi-sintetis Taxol berdasarkan 10-deacetylbaccatin Ⅲ.
Dalam postingan ini, ekstrak tumbuhan Taxus dimurnikan dengan sistem kromatografi cair preparatif flash mesin SepaBean™ yang dikombinasikan dengan kartrid flash fase terbalik (RP) SepaFlash C18 yang diproduksi oleh Santai Technologies.Produk target yang memenuhi persyaratan kemurnian telah diperoleh dan dapat digunakan dalam penelitian ilmiah selanjutnya, menawarkan solusi hemat biaya untuk pemurnian cepat produk alami semacam ini.
Instrumen | Mesin SepaBean™ | |
Peluru | 12 g Kartrid flash SepaFlash C18 RP (silika bulat, 20 - 45μm, 100 Å, Nomor pesanan:SW-5222-012-SP) | |
Panjang gelombang | 254 nm (deteksi), 280 nm (pemantauan) | |
Fase seluler | Pelarut A: Air | |
Pelarut B: Metanol | ||
Laju aliran | 15 mL/menit | |
Pemuatan sampel | 20 mg sampel mentah dilarutkan dalam 1 mL DMSO | |
Gradien | Waktu (menit) | Pelarut B (%) |
0 | 10 | |
5 | 10 | |
7 | 28 | |
14 | 28 | |
16 | 40 | |
20 | 60 | |
27 | 60 | |
30 | 72 | |
40 | 72 | |
43 | 100 | |
45 | 100 |
Hasil dan Diskusi
Kromatogram flash untuk ekstrak kasar dari Taxus ditunjukkan pada Gambar 2. Dengan menganalisis kromatogram, produk target dan pengotor mencapai pemisahan dasar.Selain itu, reproduktifitas yang baik juga diwujudkan dengan suntikan beberapa sampel (data tidak ditampilkan).Diperlukan waktu sekitar 4 jam untuk menyelesaikan pemisahan dengan metode kromatografi manual dengan kolom kaca.Dibandingkan dengan metode kromatografi manual tradisional, metode pemurnian otomatis dalam posting ini hanya membutuhkan 44 menit untuk menyelesaikan seluruh tugas pemurnian (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3).Lebih dari 80% waktu dan sejumlah besar pelarut dapat dihemat dengan menggunakan metode otomatis, yang secara efektif dapat mengurangi biaya serta sangat meningkatkan efisiensi kerja.
Gambar 2. Kromatogram flash ekstrak kasar Taxus.
Gambar 3. Perbandingan metode kromatografi manual dengan metode pemurnian otomatis.
Kesimpulannya, menggabungkan kartrid flash SepaFlash C18 RP dengan mesin SepaBean™ dapat menawarkan solusi cepat dan efisien untuk pemurnian cepat produk alami seperti ekstrak Taxus.
Referensi
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D dan Nogales E. Struktur mikrotubulus resolusi tinggi mengungkapkan transisi struktural dalam αβ-tubulin pada hidrolisis GTP.Sel, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS dan Horwitz SB.Hubungan Struktur Taksol dan Taksan Lain Terhadap Induksi Ekspresi Gen Tumor Necrosis Factor-α dan Sitotoksisitas.Penelitian Kanker, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A dan Safa AR.Taxol Menginduksi Apoptosis yang bergantung pada Caspase-10, J. Biol.Kimia, 2004, 279, 51057-51067.
4.Paclitaxel.Perkumpulan Apoteker Sistem Kesehatan Amerika.[2 Januari 2015]
5. Bruce Ganem dan Roland R. Franke.Paclitaxel dari Taxanes Primer: Perspektif Penemuan Kreatif dalam Kimia Organozirkonium.J.Org.Kimia, 2007, 72 (11), 3981-3987.
Terdapat rangkaian flash cartridge SepaFlash C18 RP dengan spesifikasi berbeda dari Santai Technology (seperti terlihat pada Tabel 2).
Nomor barang | Ukuran Kolom | Laju Aliran (mL/menit) | Tekanan Maks (psi/bar) |
SW-5222-004-SP | 5,4 gram | 5-15 | 400/27.5 |
SW-5222-012-SP | 20 gram | 10-25 | 400/27.5 |
SW-5222-025-SP | 33 gram | 10-25 | 400/27.5 |
SW-5222-040-SP | 48 gram | 15-30 | 400/27.5 |
SW-5222-080-SP | 105 gram | 25-50 | 350/24.0 |
SW-5222-120-SP | 155 gram | 30-60 | 300/20.7 |
SW-5222-220-SP | 300 gram | 40-80 | 300/20.7 |
SW-5222-330-SP | 420 gram | 40-80 | 250/17.2 |
Tabel 2. Kartrid flash SepaFlash C18 RP.
Bahan kemasan: Silika terikat C18 bulat efisiensi tinggi, 20 - 45 μm, 100 Å
Untuk informasi lebih lanjut mengenai spesifikasi rinci mesin SepaBean™, atau informasi pemesanan flash cartridge seri SepaFlash, silakan kunjungi website kami
Waktu posting: 20 Sep-2018