Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo xu
Centrum badań i rozwoju aplikacji
Wstęp
Taxus (Taxus chinensis lub Chinese Cis) to dzika roślina chroniona przez kraj. Jest to rzadka i zagrożona roślina pozostawiona przez czwartorzędowe lodowce. Jest to również jedyna naturalna roślina lecznicza na świecie. Taxus jest dystrybuowany w strefie umiarkowanej półkuli północnej do regionu środkowego subtropikalnego, z około 11 gatunkami na świecie. Istnieją 4 gatunki i 1 różnorodność w Chinach, a mianowicie Północno -Wschodnie Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tybetańskie Taxus i Południowe Taxus. Te pięć gatunków jest dystrybuowane w południowo -zachodnich Chinach, południowych Chinach, Chinach Środkowych, Chinach wschodnich, północno -zachodnich Chinach, północno -wschodnich Chinach i Tajwanie. Rośliny Taxus zawierają szeroką gamę składników chemicznych, w tym taksany, flawonoidy, lignany, sterydy, kwasy fenolowe, seskwiterpeny i glikozydy. Słynny przeciwnowotworowy taksol narkotykowy (lub paklitaksel) jest rodzajem taksanów. Taksol ma unikalne mechanizmy przeciwnowotworowe. Taksol może „zamrozić” mikrotubule, czesając z nimi i zapobiegać oddzieleniu chromosomów mikrotubuli w momencie podziału komórek, prowadząc w ten sposób do śmierci dzielących się komórek, szczególnie szybko proliferujące komórki rakowe [1]. Ponadto, poprzez aktywację makrofagów, taksol powoduje zmniejszenie receptorów TNF-α (czynnik martwicy nowotworów) i uwalnianie TNF-α, zabijając w ten sposób lub hamując komórki nowotworowe [2]. Ponadto taksol może indukować apoptozę poprzez działanie na szlak receptora apoptotycznego za pośrednictwem FAS/FASL lub aktywowanie układu proteazy cysteinowej [3]. Ze względu na wielokrotne docelowe działanie przeciwnowotworowe, taksol jest szeroko stosowany w leczeniu raka jajnika, raka piersi, niedrobnokomórkowego raka płuc (NSCLC), raka żołądka, raka przełyku, raka pęcherza, raka prostaty, złośliwego czerniaka, raka głowy i szyi itp. Zwłaszcza w przypadku zaawansowanego raka piersi i zaawansowanego raka jajnika, Taxol ma wyjątkowy działanie lecznicze, dlatego jest znany jako „ostatnia linia obrony leczenia raka”.
Taksol jest najpopularniejszym lekiem przeciwnowotworowym na rynku międzynarodowym w ostatnich latach i jest uważany za jeden z najskuteczniejszych leków przeciwnowotworowych dla ludzi w ciągu najbliższych 20 lat. W ostatnich latach, wraz ze wzrostem wzrostu liczby zapadalności na populację i raka, popyt na taksol również znacznie wzrósł. Obecnie taksol wymagany do badań klinicznych lub naukowych jest wyodrębniony głównie bezpośrednio z Taxus. Niestety treść taksolu w roślinach jest dość niska. Na przykład zawartość taksolu wynosi tylko 0,069% w kory taksusu brevifolia, która jest ogólnie uważana za najwyższą zawartość. W celu wydobycia 1 g taksolu wymaga około 13,6 kg kory taksusowej. Na podstawie tych szacunków wymaga 3-12 drzew podatkowych, które mają ponad 100 lat, aby leczyć pacjenta z rakiem jajnika. W rezultacie duża liczba drzew podatkowych została zmniejszona, co powoduje niemal wyginięcie tego cennego gatunku. Ponadto Taxus jest bardzo słaby pod względem zasobów i powolny wzrost, co utrudnia dalszy rozwój i wykorzystanie taksolu.
Obecnie całkowita synteza taksolu została pomyślnie zakończona. Jednak jego syntetyczna trasa jest bardzo złożona i kosztowna, co sprawia, że nie ma znaczenia przemysłowego. Półsyntetyczna metoda taksolu jest obecnie stosunkowo dojrzała i jest uważana za skuteczny sposób na rozszerzenie źródła taksolu oprócz sztucznego sadzenia. W skrócie, w pół-syntezie taksolu związek prekursorowy taksolu, który jest stosunkowo obfity w roślinach taksusowych, jest wyodrębnione, a następnie przekształcane w taksol przez syntezę chemiczną. Zawartość 10-deacetylobakcatyny ⅲ w igłach Taxus Baccata może wynosić do 0,1%. I igły są łatwe do regeneracji w porównaniu z szczekami. Dlatego półsynteza taksolu oparta na 10-deacetylobakcatynie ⅲ przyciąga coraz większą uwagę badaczy [5] (jak pokazano na rycinie 1).
Ryc. 1. Półsyntetyczna droga taksolu oparta na 10-deacetylobaktyna ⅲ.
W tym poście ekstrakt z instalacji Taxus oczyszczono za pomocą preparatywnego systemu chromatografii cieczowej Sepabean ™ Maszyna w połączeniu z wkładami flash Santai Technologies Santai Technologies. Docelowy produkt spełniający wymagania czystości uzyskano i może być wykorzystany w kolejnych badaniach naukowych, oferując opłacalne rozwiązanie szybkiego oczyszczania tego rodzaju produktów naturalnych.
| Instrument | Maszyna SEPABEAN ™ | |
| Nabój | 12 g SEPAFLASH C18 RP Flash Nabójca (krzemionka sferyczna, 20–45 μm, 100 Å, numer zamówienia ： SW-5222-012-SP) | |
| Długość fali | 254 nm (wykrywanie), 280 nm (monitorowanie) | |
| Faza mobilna | Rozpuszczalnik A: Woda | |
| Rozpuszczalnik B: Metanol | ||
| Natężenie przepływu | 15 ml/min | |
| Ładowanie próbki | 20 mg surowa próbka rozpuszczona w 1 ml DMSO | |
| Gradient | Czas (min) | Rozpuszczalnik B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Wyniki i dyskusja
Chromatogram flash dla surowego ekstraktu z Taxus pokazano na rycinie 2. Analizując chromatogram, produkt docelowy i zanieczyszczenia osiągnięte separację wyjściową. Ponadto dobrą odtwarzalność została również zrealizowana przez wiele zastrzyków próbek (danych nie pokazano). Ukończenie separacji w manualnej metodzie chromatografii z szklanymi kolumnami zajmie około 4 godzin. W porównaniu z tradycyjną metodą manualnej chromatografii, metoda automatycznego oczyszczania w tym poście wymaga tylko 44 minut do wykonania całego zadania oczyszczania (jak pokazano na rycinie 3). Ponad 80% czasu i dużą ilość rozpuszczalnika można zaoszczędzić, przyjmując metodę automatyczną, co może skutecznie obniżyć koszty, a także znacznie poprawić wydajność pracy.
Ryc. 2. Chromatogram flash surowego ekstraktu z Taxus.
Rycina 3. Porównanie metody manualnej chromatografii z metodą automatycznego oczyszczania.
Podsumowując, czesanie wkładów Flash SEPAFLASH C18 RP za pomocą maszyny Sepabean ™ może oferować szybkie i wydajne rozwiązanie do szybkiego oczyszczania naturalnych produktów, takich jak ekstrakt Taxus.
Odniesienia
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D i Nogales E. Struktury mikrotubul o wysokiej rozdzielczości ujawniają przejścia strukturalne w αβ-tubulinie po hydrolizy GTP. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS i Horwitz SB. Związek między strukturą taksolu a innymi taksanami po indukcji ekspresji genu czynnika martwicy nowotworów i cytotoksyczności. Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A i Safa AR. Taksol indukuje apoptozę zależną od kaspazy-10, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paklitaksel. American Society of Health-System Pharmaceut. [2 stycznia 2015]
5. Bruce Ganem i Roland R. Franke. Paklitaksel z podstawowych taksanów: perspektywa kreatywnego wynalazku w chemii organizonowej. J. Org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Istnieje seria wkładów flash SEPAFLASH C18 RP z różnymi specyfikacjami technologii Santai (jak pokazano w tabeli 2).
| Numer pozycji | Rozmiar kolumny | Natężenie przepływu (ML/min) | MAX. Pressure (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 |
Tabela 2. SEPAFLASH C18 RP Flash Nabudes.
Materiały opakowani: wysokowydajna sferyczna krzemionka z wiązaniem C18, 20–45 μm, 100 Å
Więcej informacji na temat szczegółowych specyfikacji maszyny SEPABEAN ™ lub informacji o zamawianiu w SEPAflash Series Flash Flash, odwiedź naszą stronę internetową
Czas po: 20-2018 września