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A purificação do Taxus Extract by Sepabean ™ Machine

Extrato de Taxus

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centro de P&D do aplicativo

Introdução
Taxus (Taxus chinensis ou teixo chinês) é uma planta selvagem protegida pelo país. É uma planta rara e ameaçada deixada para trás pelas geleiras quaternárias. É também a única planta medicinal natural do mundo. O Taxus é distribuído na zona temperada do Hemisfério Norte para a região subtropical média, com cerca de 11 espécies no mundo. Existem 4 espécies e 1 variedade na China, a saber, Taxus do Nordeste, Taxus de Yunnan, Taxus, Taxus Tibetano e Taxus do Sul. Essas cinco espécies são distribuídas no sudoeste da China, Sul da China, China Central, China Oriental, Noroeste da China, nordeste da China e Taiwan. As plantas de taxus contêm uma ampla variedade de componentes químicos, incluindo taxanos, flavonóides, lignan, esteróides, ácidos fenólicos, sesquiterpenos e glicosídeos. O famoso Taxol antitumoral (ou paclitaxel) é um tipo de taxano. Taxol possui mecanismos anticâncer único. O Taxol pode "congelar" os microtúbulos penteando com eles e impedir que os microtúbulos separem os cromossomos no momento da divisão celular, levando assim à morte da divisão de células, especialmente as células cancerígenas que proliferam rapidamente [1]. Além disso, ao ativar os macrófagos, o Taxol causa uma diminuição nos receptores de TNF-α (fator de necrose tumoral) e liberação de TNF-α, matando ou inibindo as células tumorais [2]. Além disso, o taxol pode induzir apoptose agindo na via do receptor apoptótico mediada por Fas/Fasl ou ativando o sistema de protease de cisteína [3]. Devido ao seu efeito anticâncer múltiplo, o Taxol é amplamente utilizado no tratamento do câncer de ovário, câncer de mama, câncer de pulmão de células não pequenas (NSCLC), câncer gástrico, câncer de esôfago, câncer de bexiga, câncer de próstata, melanoma maligno, câncer de cabeça e pescoço, etc [4]. Especialmente para câncer de mama avançado e câncer de ovário avançado, o Taxol tem um efeito curativo excepcional, portanto, é conhecido como "a última linha de defesa para o tratamento do câncer".

O Taxol é o medicamento anticâncer mais popular no mercado internacional nos últimos anos e é considerado um dos medicamentos anticâncer mais eficazes para os seres humanos nos próximos 20 anos. Nos últimos anos, com o crescimento explosivo da incidência de população e câncer, a demanda por taxol também aumentou significativamente. Atualmente, o Taxol exigido para pesquisas clínicas ou científicas é extraído principalmente diretamente do Taxus. Infelizmente, o conteúdo do Taxol nas plantas é bastante baixo. Por exemplo, o conteúdo do Taxol é de apenas 0,069% na casca do Taxus Brevifolia, que geralmente é considerado como tendo o maior conteúdo. Para a extração de 1 g de taxol, requer cerca de 13,6 kg de casca de taxus. Com base nessa estimativa, são necessárias 3 a 12 árvores de taxus com mais de 100 anos para tratar um paciente com câncer de ovário. Como resultado, um grande número de árvores de taxus foi reduzido, resultando em quase extinção para essas espécies preciosas. Além disso, o Taxus é muito ruim em recursos e lento no crescimento, o que dificulta o desenvolvimento e a utilização do Taxol.

Atualmente, a síntese total do Taxol foi concluída com sucesso. No entanto, sua rota sintética é muito complexa e de alto custo, fazendo com que não tenha importância industrial. O método semi-sintético do Taxol agora é relativamente maduro e é considerado uma maneira eficaz de expandir a fonte de taxol, além do plantio artificial. Resumidamente, na semi-síntese do Taxol, o composto precursor do Taxol, relativamente abundante nas plantas de Taxus, é extraído e depois convertido em taxol por síntese química. O conteúdo da 10-desacetilbaccatina ⅲ nas agulhas dos baccatas de taxus pode ser de até 0,1%. E as agulhas são fáceis de se regenerar em comparação com as cascas. Portanto, a semi-síntese do taxol com base na 10-desacetilbaccatina ⅲ está atraindo cada vez mais atenção dos pesquisadores [5] (como mostra a Figura 1).

Figura 1. A via semi-sintética do taxol com base na 10-desacetilbaccatina ⅲ.

Neste post, o extrato da planta de taxus foi purificado por uma máquina de cromatografia líquida e flash preparativa de líquido Sepabean ™ em combinação com os cartuchos flash de fase reversa de Sepaflash C18 (RP) produzidos pela Santai Technologies. O produto-alvo que atende aos requisitos de pureza foi obtido e pode ser usado em pesquisas científicas subsequentes, oferecendo uma solução econômica para a rápida purificação desse tipo de produtos naturais.

Seção experimental
Neste post, os extratos de taxus foram usados ​​como amostra. A amostra bruta foi obtida extraindo a casca de táxus com etanol. Em seguida, a amostra bruta foi dissolvida no DMSO e carregada no cartucho flash. A configuração experimental da purificação do flash está listada na Tabela 1.
Instrumento

Instrumento

Máquina Sepabean ™

Cartucho

12 g Sepaflash C18 RP Cartucho flash (sílica esférica, 20-45μm, 100 Å, número do pedido: SW-5222-012-SP)

Comprimento de onda

254 nm (detecção), 280 nm (monitoramento)

Fase móvel

Solvente A: Água

Solvente B: metanol

Taxa de fluxo

15 ml/min

Carregamento de amostra

20 mg de amostra bruta dissolvida em 1 ml DMSO

Gradiente

Tempo (min)

Solvente B (%)

0

10

5

10

7

28

14

28

16

40

20

60

27

60

30

72

40

72

43

100

45

100

Tabela 1. A configuração experimental para purificação flash.

Resultados e discussão
O cromatograma flash para o extrato bruto do taxus foi mostrado na Figura 2. Ao analisar o cromatograma, o produto alvo e as impurezas alcançaram a separação da linha de base. Além disso, a boa reprodutibilidade também foi realizada por várias injeções de amostra (dados não mostrados). Levará cerca de 4 horas para concluir a separação no método de cromatografia manual com colunas de vidro. Comparando com o método tradicional de cromatografia manual, o método de purificação automática nesta postagem requer apenas 44 minutos para concluir toda a tarefa de purificação (como mostrado na Figura 3). Mais de 80% do tempo e uma grande quantidade de solvente podem ser salvos, tomando método automático, o que pode reduzir efetivamente o custo e melhorar bastante a eficiência do trabalho.

Figura 2. O cromatograma flash do extrato bruto do taxus.

Figura 3. A comparação do método de cromatografia manual com o método de purificação automática.
Em conclusão, os cartuchos de flash com Sepaflash C18 RP com a máquina Sepabean ™ pode oferecer uma solução rápida e eficiente para a purificação rápida de produtos naturais, como o Extrato de Taxus.
Referências

1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D e Nogales E. As estruturas de microtúbulos de alta resolução revelam as transições estruturais na αβ-tubulina após a hidrólise de GTP. Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS e Horwitz SB. Relação entre a estrutura do taxol e outros taxanos sobre a indução da expressão do gene do fator de necrose tumoral e citotoxicidade. Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A e Safa AR. Taxol induz apoptose dependente da caspase-10, J. Biol. Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel. A Sociedade Americana de Farmacêuticos do Sistema de Saúde. [2 de janeiro de 2015]
5. Bruce Ganem e Roland R. Franke. Paclitaxel de taxanos primários: uma perspectiva de invenção criativa na química de organozircônio. J. Org. Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.

Sobre os cartuchos flash de Sepaflash C18 RP

Há uma série de cartuchos flash sepaflash C18 RP com diferentes especificações da tecnologia Santai (como mostrado na Tabela 2).

Número do item

Tamanho da coluna

Taxa de fluxo

(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 Cartuchos flash.
Materiais de embalagem: sílica esférica de C18 de alta eficiência, 20-45 μm, 100 Å

Para obter mais informações sobre especificações detalhadas da máquina Sepabean ™, ou as informações de pedido sobre os cartuchos flash da série Sepaflash, visite nosso site


Tempo de postagem: set-20-2018 de setembro