Rensingen av Taxus-ekstrakt av SepaBean™-maskin

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Søknads FoU-senter

Introduksjon
Taxus (Taxus chinensis eller kinesisk barlind) er en vill plante beskyttet av landet.Det er en sjelden og truet plante etterlatt av kvartærbreene.Det er også den eneste naturlige medisinplanten i verden.Taxus er distribuert i den tempererte sonen på den nordlige halvkule til den midt-subtropiske regionen, med rundt 11 arter i verden.Det er 4 arter og 1 variant i Kina, nemlig Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus og Southern Taxus.Disse fem artene er distribuert i Sørvest-Kina, Sør-Kina, Sentral-Kina, Øst-Kina, Nordvest-Kina, Nordøst-Kina og Taiwan.Taxus-planter inneholder et bredt utvalg av kjemiske komponenter, inkludert taxaner, flavonoider, lignaner, steroider, fenolsyrer, sesquiterpener og glykosider.Det kjente antitumormedisinen Taxol (eller Paclitaxel) er en slags taxaner.Taxol har unike antikreftmekanismer.Taxol kan "fryse" mikrotubuli ved å gre med dem og forhindre mikrotubuli i å separere kromosomer på tidspunktet for celledeling, og dermed føre til døden til delende celler, spesielt raskt prolifererende kreftceller [1].Videre, ved å aktivere makrofager, forårsaker Taxol en reduksjon i TNF-α (tumornekrosefaktor) reseptorer og frigjøring av TNF-α, og dreper eller hemmer derved tumorceller [2].Dessuten kan Taxol indusere apoptose ved å virke på den apoptotiske reseptorveien mediert av Fas/FasL eller aktivere cysteinproteasesystemet [3].På grunn av dens multiple antikrefteffekt, er Taxol mye brukt i behandlingen av eggstokkreft, brystkreft, ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), magekreft, spiserørskreft, blærekreft, prostatakreft, malignt melanom, hode og nakke kreft osv[4].Spesielt for avansert brystkreft og avansert eggstokkreft har Taxol en enestående helbredende effekt, derfor er det kjent som "den siste forsvarslinjen for kreftbehandling".

Taxol er det mest populære legemidlet mot kreft på det internasjonale markedet de siste årene og anses å være et av de mest effektive legemidlene mot kreft for mennesker de neste 20 årene.De siste årene, med den eksplosive befolkningsveksten og kreftforekomsten, har også etterspørselen etter Taxol økt betydelig.For tiden hentes Taxol som kreves for klinisk eller vitenskapelig forskning hovedsakelig direkte fra Taxus.Dessverre er innholdet av Taxol i planter ganske lavt.For eksempel er Taxol-innholdet bare 0,069 % i barken til Taxus brevifolia, som generelt anses å ha det høyeste innholdet.For utvinning av 1 g Taxol kreves det ca. 13,6 kg Taxus-bark.Basert på dette anslaget tar det 3 – 12 Taxus-trær som er mer enn 100 år gamle for å behandle en eggstokkreftpasient.Som et resultat har et stort antall Taxus-trær blitt hugget ned, noe som har resultert i nesten utryddelse for denne dyrebare arten.I tillegg er Taxus svært ressursfattig og treg i vekst, noe som gjør det vanskelig for videre utvikling og utnyttelse av Taxol.

For tiden er den totale syntesen av Taxol fullført.Imidlertid er dens syntetiske rute veldig kompleks og høy kostnad, noe som gjør at den ikke har noen industriell betydning.Den semisyntetiske metoden til Taxol er nå relativt moden og anses å være en effektiv måte å utvide kilden til Taxol i tillegg til kunstig planting.Kort fortalt, i semisyntesen av Taxol, blir Taxol-forløperforbindelsen som er relativt rikelig i Taxus-planter ekstrahert og deretter omdannet til Taxol ved kjemisk syntese.Innholdet av 10-deacetylbaccatin Ⅲ i nålene til Taxus baccata kan være opptil 0,1 %.Og nålene er enkle å regenerere sammenlignet med barkene.Derfor tiltrekker semisyntesen av Taxol basert på 10-deacetylbaccatin Ⅲ mer og mer oppmerksomhet fra forskere [5] (som vist i figur 1).

Figur 1. Den semisyntetiske ruten til Taxol basert på 10-deacetylbaccatin Ⅲ.

I dette innlegget ble Taxus-planteekstraktet renset av et flash-preparativt væskekromatografisystem SepaBean™-maskin i kombinasjon med SepaFlash C18 revers-fase (RP) flash-kassetter produsert av Santai Technologies.Målproduktet som oppfyller renhetskravene ble oppnådd og kan brukes i etterfølgende vitenskapelig forskning, og tilbyr en kostnadseffektiv løsning for rask rensing av denne typen naturprodukter.