Čistenie extraktu taxusu pomocou stroja SepaBean™

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centrum výskumu a vývoja aplikácií

Úvod
Taxus (Taxus chinensis alebo čínsky tis) je divoká rastlina chránená krajinou.Je to vzácna a ohrozená rastlina, ktorú po sebe zanechali štvrtohorné ľadovce.Je to tiež jediná prírodná liečivá rastlina na svete.Taxus je rozšírený v miernom pásme severnej pologule až po strednú subtropickú oblasť, na svete žije asi 11 druhov.V Číne existujú 4 druhy a 1 odroda, a to taxus severovýchodný, taxus Yunnan, taxus, tibetský taxus a južný taxus.Týchto päť druhov je rozšírených v juhozápadnej Číne, južnej Číne, strednej Číne, východnej Číne, severozápadnej Číne, severovýchodnej Číne a na Taiwane.Rastliny taxusov obsahujú širokú škálu chemických zložiek, vrátane taxánov, flavonoidov, lignanov, steroidov, fenolových kyselín, seskviterpénov a glykozidov.Známy protinádorový liek Taxol (alebo Paclitaxel) je druh taxánov.Taxol má jedinečné protirakovinové mechanizmy.Taxol môže „zmraziť“ mikrotubuly ich česaním a zabrániť mikrotubulom oddeliť chromozómy v čase bunkového delenia, čo vedie k smrti deliacich sa buniek, najmä rýchlo proliferujúcich rakovinových buniek[1].Okrem toho taxol aktiváciou makrofágov spôsobuje zníženie receptorov TNF-α (faktor nekrózy nádorov) a uvoľňovanie TNF-α, čím zabíja alebo inhibuje nádorové bunky[2].Okrem toho môže Taxol indukovať apoptózu pôsobením na dráhu apoptického receptora sprostredkovanú Fas/FasL alebo aktiváciou cysteínového proteázového systému[3].Vďaka svojmu viacnásobnému cieľovému protirakovinovému účinku sa Taxol široko používa pri liečbe rakoviny vaječníkov, rakoviny prsníka, nemalobunkového karcinómu pľúc (NSCLC), rakoviny žalúdka, rakoviny pažeráka, rakoviny močového mechúra, rakoviny prostaty, malígneho melanómu, hlavy a krku. rakovina atď.[4].Najmä pri pokročilom karcinóme prsníka a pokročilom karcinóme vaječníkov má Taxol vynikajúci liečebný účinok, preto je známy ako „posledná obranná línia pri liečbe rakoviny“.

Taxol je najpopulárnejším protirakovinovým liekom na medzinárodnom trhu v posledných rokoch a je považovaný za jeden z najúčinnejších protirakovinových liekov pre ľudí v nasledujúcich 20 rokoch.V posledných rokoch, s explozívnym rastom populácie a výskytom rakoviny, sa výrazne zvýšil aj dopyt po Taxole.V súčasnosti sa Taxol potrebný na klinický alebo vedecký výskum získava hlavne priamo z Taxusu.Bohužiaľ, obsah Taxolu v rastlinách je dosť nízky.Napríklad obsah Taxolu je len 0,069 % v kôre Taxus brevifolia, ktorá sa všeobecne považuje za obsah s najvyšším obsahom.Na extrakciu 1 g Taxolu je potrebných asi 13,6 kg kôry Taxus.Na základe tohto odhadu je na liečbu pacienta s rakovinou vaječníkov potrebných 3 – 12 stromov Taxus, ktoré sú staršie ako 100 rokov.V dôsledku toho bolo vyrúbaných veľké množstvo stromov Taxus, čo malo za následok takmer vyhynutie tohto vzácneho druhu.Okrem toho je Taxus veľmi chudobný na zdroje a pomalý v raste, čo sťažuje ďalší vývoj a využitie Taxolu.

V súčasnosti je úplná syntéza Taxolu úspešne dokončená.Jeho syntetická cesta je však veľmi zložitá a nákladná, takže nemá priemyselný význam.Polosyntetická metóda Taxolu je v súčasnosti relatívne vyspelá a považuje sa za účinný spôsob rozšírenia zdroja Taxolu popri umelom pestovaní.Stručne, pri semisyntéze taxolu sa prekurzorová zlúčenina taxolu, ktorá je relatívne hojná v rastlinách rodu Taxus, extrahuje a potom sa chemickou syntézou premení na taxol.Obsah 10-deacetylbaccatinu Ⅲ v ihličkách Taxus baccata môže byť až 0,1 %.A ihličie sa v porovnaní s kôrou ľahko regeneruje.Polosyntéza taxolu na báze 10-deacetylbaccatinu Ⅲ preto priťahuje čoraz viac pozornosti výskumníkov[5] (ako je znázornené na obrázku 1).

Obrázok 1. Semisyntetická cesta taxolu na báze 10-deacetylbaccatinu Ⅲ.

V tomto príspevku bol extrakt z rastliny Taxus purifikovaný pomocou systému bleskovej preparatívnej kvapalinovej chromatografie SepaBean™ stroja v kombinácii s bleskovými kazetami SepaFlash C18 s reverznou fázou (RP) vyrobenými spoločnosťou Santai Technologies.Cieľový produkt, ktorý spĺňa požiadavky na čistotu, bol získaný a môže byť použitý v následnom vedeckom výskume, pričom ponúka cenovo výhodné riešenie na rýchle čistenie tohto druhu prírodných produktov.