Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centrul de cercetare și dezvoltare de aplicații
Introducere
Taxus (Taxus chinensis sau tisa chinezeasca) este o planta salbatica protejata de tara.Este o plantă rară și pe cale de dispariție lăsată în urmă de ghețarii cuaternari.De asemenea, este singura plantă medicinală naturală din lume.Taxus este distribuit în zona temperată a emisferei nordice până în regiunea subtropicală mijlocie, cu aproximativ 11 specii în lume.Există 4 specii și 1 soi în China, și anume Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus și Southern Taxus.Aceste cinci specii sunt distribuite în sud-vestul Chinei, sudul Chinei, China centrală, estul Chinei, nord-vestul Chinei, nord-estul Chinei și Taiwan.Plantele Taxus conțin o mare varietate de componente chimice, inclusiv taxani, flavonoide, lignani, steroizi, acizi fenolici, sesquiterpene și glicozide.Celebrul medicament antitumoral Taxol (sau Paclitaxel) este un fel de taxani.Taxolul are mecanisme anticancerigene unice.Taxolul poate „îngheța” microtubulii pieptănându-se cu ei și împiedică microtubulii să se separe cromozomii în momentul diviziunii celulare, ducând astfel la moartea celulelor în diviziune, în special a celulelor canceroase cu proliferare rapidă[1].Mai mult, prin activarea macrofagelor, Taxol determină o scădere a receptorilor TNF-α (factor de necroză tumorală) și eliberarea de TNF-α, ucigând sau inhibând astfel celulele tumorale[2].Mai mult decât atât, Taxol poate induce apoptoza acționând asupra căii receptorului apoptotic mediată de Fas/FasL sau activând sistemul cistein-protează[3].Datorită efectului său anticancer țintă multiplă, Taxol este utilizat pe scară largă în tratamentul cancerului ovarian, cancerului de sân, cancerului pulmonar fără celule mici (NSCLC), cancerului gastric, cancerului esofagian, cancerului vezicii urinare, cancerului de prostată, melanomului malign, capului și gâtului. cancer, etc[4].În special pentru cancerul de sân avansat și cancerul ovarian avansat, Taxol are un efect curativ remarcabil, de aceea este cunoscut drept „ultima linie de apărare pentru tratamentul cancerului”.
Taxolul este cel mai popular medicament anticancer pe piața internațională din ultimii ani și este considerat a fi unul dintre cele mai eficiente medicamente anticancer pentru oameni în următorii 20 de ani.În ultimii ani, odată cu creșterea explozivă a populației și a incidenței cancerului, cererea de Taxol a crescut și ea semnificativ.În prezent, Taxol necesar cercetării clinice sau științifice este extras în principal direct din Taxus.Din păcate, conținutul de Taxol din plante este destul de scăzut.De exemplu, conținutul de Taxol este de numai 0,069% în scoarța de Taxus brevifolia, care este în general considerată a avea cel mai mare conținut.Pentru extragerea a 1 g de Taxol, este nevoie de aproximativ 13,6 kg de scoarță de Taxus.Pe baza acestei estimări, este nevoie de 3 – 12 arbori Taxus care au mai mult de 100 de ani pentru a trata o pacientă cu cancer ovarian.Drept urmare, un număr mare de copaci Taxus au fost tăiați, ceea ce a dus la aproape dispariția acestei specii prețioase.În plus, Taxus este foarte sărac în resurse și lentă în creștere, ceea ce face dificilă dezvoltarea și utilizarea în continuare a Taxol.
În prezent, sinteza totală a Taxolului a fost finalizată cu succes.Cu toate acestea, traseul său sintetic este foarte complex și costisitor, ceea ce îl face să nu aibă importanță industrială.Metoda semi-sintetică a Taxol este acum relativ matură și este considerată a fi o modalitate eficientă de a extinde sursa de Taxol pe lângă plantarea artificială.Pe scurt, în semisinteza Taxolului, compusul precursor Taxol care este relativ abundent în plantele Taxus este extras și apoi transformat în Taxol prin sinteză chimică.Conținutul de 10-deacetilbaccatin Ⅲ din acele de Taxus baccata poate fi de până la 0,1%.Și acele sunt ușor de regenerat în comparație cu scoarțele.Prin urmare, semi-sinteza Taxolului pe bază de 10-deacetilbaccatin Ⅲ atrage din ce în ce mai multă atenție din partea cercetătorilor[5] (după cum se arată în Figura 1).
Figura 1. Calea semisintetică a Taxolului pe bază de 10-deacetilbaccatin Ⅲ.
În această postare, extractul de plantă Taxus a fost purificat de o mașină SepaBean™ cu sistem de cromatografie lichidă preparativă rapidă în combinație cu cartușe flash SepaFlash C18 cu fază inversă (RP) produse de Santai Technologies.Produsul țintă care îndeplinește cerințele de puritate a fost obținut și poate fi utilizat în cercetări științifice ulterioare, oferind o soluție rentabilă pentru purificarea rapidă a acestui tip de produse naturale.
| Instrument | aparat SepaBean™ | |
| Cartuş | Cartuș flash SepaFlash C18 RP de 12 g (silice sferic, 20 - 45μm, 100 Å, Număr comandă：SW-5222-012-SP) | |
| Lungime de undă | 254 nm (detecție), 280 nm (monitorizare) | |
| Faza mobila | Solvent A: apă | |
| Solvent B: metanol | ||
| Debitul | 15 ml/min | |
| Încărcarea probei | 20 mg probă brută dizolvată în 1 mL DMSO | |
| Gradient | Timp (min) | Solvent B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Rezultate și discuții
Cromatograma rapidă pentru extractul brut din Taxus a fost prezentată în Figura 2. Prin analiza cromatogramei, produsul țintă și impuritățile au realizat separarea liniei de bază.În plus, reproductibilitatea bună a fost realizată și prin injecții cu probe multiple (datele nu sunt prezentate).Va dura aproximativ 4 ore pentru a finaliza separarea prin metoda cromatografiei manuale cu coloane de sticla.În comparație cu metoda tradițională de cromatografie manuală, metoda de purificare automată din această postare necesită doar 44 de minute pentru a finaliza întreaga sarcină de purificare (așa cum se arată în Figura 3).Mai mult de 80% din timp și o cantitate mare de solvent pot fi economisite prin metoda automată, care poate reduce eficient costurile și poate îmbunătăți considerabil eficiența muncii.
Figura 2. Cromatograma flash a extractului brut din Taxus.
Figura 3. Comparația dintre metoda cromatografiei manuale cu metoda de purificare automată.
În concluzie, pieptănarea cartuşelor flash SepaFlash C18 RP cu aparatul SepaBean™ poate oferi o soluţie rapidă şi eficientă pentru purificarea rapidă a produselor naturale precum extractul de Taxus.
Referințe
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D și Nogales E. Structurile de microtubuli de înaltă rezoluție dezvăluie tranzițiile structurale în αβ-tubulină la hidroliza GTP.Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS și Horwitz SB.Relația dintre structura taxolului și a altor taxani cu privire la inducerea expresiei genetice a factorului de necroză tumorală-α și a citotoxicității.Cancer Research, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A și Safa AR.Taxolul induce apoptoza dependentă de caspază-10, J. Biol.Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel.Societatea Americană a Farmaciştilor de Sisteme de Sănătate.[2 ianuarie 2015]
5. Bruce Ganem și Roland R. Franke.Paclitaxel din taxanii primari: o perspectivă asupra invenției creative în chimia organozirconiului.J. Org.Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Există o serie de cartușe flash SepaFlash C18 RP cu specificații diferite de la Santai Technology (așa cum se arată în Tabelul 2).
| Numărul de articol | Dimensiunea coloanei | Debitul (ml/min) | Presiune max (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 |
Tabelul 2. Cartușe flash SepaFlash C18 RP.
Materiale de ambalare: silice sferică C18 de înaltă eficiență, 20 - 45 μm, 100 Å
Pentru mai multe informații despre specificațiile detaliate ale aparatului SepaBean™ sau informații despre comandarea cartușelor flash din seria SepaFlash, vă rugăm să vizitați site-ul nostru web
Ora postării: 20-sept-2018