Taksusa ekstrakta attīrīšana ar Sepabean ™ mašīnu

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Pieteikuma pētniecības un attīstības centrs

Ievads
Taxus (Taxus chinensis vai ķīniešu īve) ir savvaļas augs, ko aizsargā valsts. Tas ir rets un apdraudēts augs, ko atstāj kvartāra ledāji. Tas ir arī vienīgais dabiskais ārstniecības augs pasaulē. Taxus tiek sadalīts ziemeļu puslodes mērenajā zonā līdz vidējā subtropiskā reģionā ar apmēram 11 sugām pasaulē. Ķīnā ir 4 sugas un 1 šķirnes, proti, ziemeļaustrumu taksometuss, Yunnan taksometuss, taksus, Tibetas taksometus un dienvidu taksusus. Šīs piecas sugas tiek izplatītas Ķīnas dienvidrietumos, Ķīnas dienvidos, Ķīnas centrālajā daļā, Austrumķīnā, Ķīnas ziemeļrietumos, Ķīnas ziemeļaustrumos un Taivānā. Taxus rūpnīcas satur plašu ķīmisko komponentu klāstu, ieskaitot taksānus, flavonoīdus, lignānus, steroīdus, fenolskābes, seskviterpēnus un glikozīdus. Slavenais pretvēža narkotiku taksols (vai paklitaksels) ir sava veida taksāni. Taxol ir unikāli pretvēža mehānismi. Taksols var “iesaldēt” mikrotubulas, ķemmējot ar tām, un novērst mikrotubulas atdalīt hromosomas šūnu dalīšanas laikā, tādējādi izraisot šūnu dalīšanas nāvi, īpaši ātri proliferējot vēža šūnas [1]. Turklāt, aktivizējot makrofāgus, taksols izraisa TNF-α (audzēja nekrozes faktora) receptoru samazināšanos un TNF-α izdalīšanos, tādējādi nogalinot vai kavējot audzēja šūnas [2]. Turklāt taksols var izraisīt apoptozi, darbojoties uz apoptotiskā receptoru ceļu, ko mediē FAS/FASL, vai aktivizējot cisteīna proteāzes sistēmu [3]. Sakarā ar daudzkārtējo mērķa pretvēža efektu, taksolu plaši izmanto olnīcu vēža, krūts vēža, nesīkšūnu plaušu vēža (NSCLC), kuņģa vēža, barības vada vēža, urīnpūšļa vēža, prostatas vēža, ļaundabīgas melanomas, galvas un kakla vēža utt. Ārstēšanā. Īpaši progresējošam krūts vēzim un progresējošam olnīcu vēzim, taksolam ir izcils ārstniecisks efekts, tāpēc to sauc par “pēdējo aizsardzības līniju vēža ārstēšanai”.

Taxols ir vispopulārākās pretvēža zāles starptautiskajā tirgū pēdējos gados, un to uzskata par vienu no visefektīvākajām pretvēža zālēm cilvēkiem nākamajos 20 gados. Pēdējos gados, pieaugot sprādzienbīstamam iedzīvotāju skaitam un vēža sastopamībai, arī taksola pieprasījums ir ievērojami palielinājies. Pašlaik taksols, kas nepieciešams klīniskiem vai zinātniskiem pētījumiem, galvenokārt tiek iegūts tieši no Taxus. Diemžēl taksola saturs augos ir diezgan zems. Piemēram, Taxol saturs ir tikai 0,069% Taxus brevifolia mizā, kas parasti tiek uzskatīts par visaugstāko saturu. Lai iegūtu 1 g taksola, tas prasa apmēram 13,6 kg taksusa mizas. Balstoties uz šo aplēsi, olnīcu vēža pacienta ārstēšanai ir nepieciešami 3 - 12 Taxus koki, kas ir vairāk nekā 100 gadus veci. Tā rezultātā ir samazināts liels skaits taksusa koku, kā rezultātā šīm dārgajām sugām ir gandrīz izmiršana. Turklāt Taxus ir ļoti slikti resursi un lēni izaugsme, kas apgrūtina taksola turpmāku attīstību un izmantošanu.

Pašlaik taksola kopējā sintēze ir veiksmīgi pabeigta. Tomēr tā sintētiskais ceļš ir ļoti sarežģīts un izmaksāts, padarot to par rūpniecisku nozīmi. Taksola daļēji sintētiskā metode tagad ir samērā nobriedusi, un tā tiek uzskatīta par efektīvu veidu, kā papildus mākslīgajai stādīšanai paplašināt taksola avotu. Īsumā, taksola daļēji sintēzē taksola prekursora savienojums, kas ir salīdzinoši bagātīgs Taxus rūpnīcās, tiek iegūts un pēc tam ar ķīmisku sintēzi pārveidots par taksolu. 10-deacetylbaccatin ⅲ saturs Taxus baccata adatās var būt līdz 0,1%. Un adatas ir viegli reģenerējamas, salīdzinot ar mizām. Tāpēc taksola daļēji sintēze, pamatojoties uz 10-deacetilbakatīnu ⅲ, piesaista arvien lielāku pētnieku uzmanību [5] (kā parādīts 1. attēlā).

1. attēls. Taksola daļēji sintētiskais ceļš, pamatojoties uz 10-deacetylbaccatin ⅲ.

Šajā amatā taksusa augu ekstrakts tika attīrīts ar zibspuldzes preparatīva šķidruma hromatogrāfijas sistēmas Sepabean ™ mašīnu kombinācijā ar SepaFlaSh C18 apgrieztās fāzes (RP) zibspuldzes, ko ražo Santai Technologies. Tika iegūts mērķa produkts, kas atbilst tīrības prasībām, un to var izmantot turpmākajos zinātniskajos pētījumos, piedāvājot rentablu risinājumu šāda veida dabisko produktu strauju attīrīšanai.