Čistenie extraktu z taxu pomocou stroja Sepabean ™

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

Zavedenie
Taxus (taxus chinensis alebo čínsky tis) je divoká rastlina chránená krajinou. Je to zriedkavá a ohrozená rastlina, ktorá zanechala kvartérne ľadovce. Je to tiež jediná prírodná liečivá rastlina na svete. Taxus je distribuovaný v miernej zóne severnej pologule do strednej subtropickej oblasti s asi 11 druhmi na svete. V Číne sú 4 druhy a 1 rozmanitosť, konkrétne severovýchodný taxus, taxus Yunnan, taxus, tibetský taxus a južný taxus. Týchto päť druhov je distribuovaných v juhozápadnej Číne, v južnej Číne, strednej Číne, východnej Číne, severozápadnej Číne, severovýchodnej Číne a Taiwane. Rastliny taxusu obsahujú širokú škálu chemických komponentov vrátane taxánov, flavonoidov, lignanov, steroidov, fenolových kyselín, seskviterpénov a glykozidov. Slávny protinádorový drogový taxol (alebo paklitaxel) je druh taxánov. Taxol má jedinečné protirakovinové mechanizmy. Taxol môže „zamrznúť“ mikrotubuly s nimi a zabrániť mikrotubulám od separácie chromozómov v čase delenia buniek, čo vedie k smrti deliacich buniek, najmä k rýchlemu proliferujúcemu rakovinové bunky [1]. Ďalej aktiváciou makrofágov taxol spôsobuje zníženie receptorov TNF-a (nádor nekrózy) a uvoľňovania TNF-a, čím zabíja alebo inhibuje nádorové bunky [2]. Taxol môže navyše vyvolať apoptózu pôsobením na dráhu apoptotického receptora sprostredkovanej FAS/FASL alebo aktiváciou cysteínového proteázového systému [3]. Vďaka svojmu viacerým cieľovým protirakovinovým účinkom 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, rakoviny hlavy a krku atď. [4]. Najmä v prípade pokročilej rakoviny prsníka a pokročilej rakovine vaječníkov má Taxol vynikajúci liečebný účinok, preto je známy ako „posledná línia obrany na liečbu rakoviny“.

Taxol je v posledných rokoch najobľúbenejším protirakovinovým liekom na medzinárodnom trhu a v nasledujúcich 20 rokoch sa považuje za jeden z najúčinnejších protirakovinových liekov pre ľudí. V posledných rokoch, s výbušným rastom populácie a výskytu rakoviny, sa tiež výrazne zvýšil dopyt po taxíne. V súčasnosti sa taxol potrebný na klinický alebo vedecký výskum extrahuje hlavne priamo z taxu. Bohužiaľ, obsah taxolu v rastlinách je pomerne nízky. Napríklad obsah taxolu je iba 0,069% v kôre Taxus brevifolia, ktorá sa všeobecne považuje za najvyšší obsah. Na extrakciu 1 g Taxolu vyžaduje asi 13,6 kg kôry taxu. Na základe tohto odhadu trvá liečenie pacienta s rakovinou vaječníkov 3 - 12 taxusov, ktoré majú viac ako 100 rokov. Výsledkom bolo, že veľké množstvo taxusových stromov bolo znížené, čo viedlo k takmer vyhynutiu tohto drahého druhu. Okrem toho je taxus veľmi zlý v zdrojoch a pomaly v raste, čo sťažuje ďalší rozvoj a využitie taxolu.

V súčasnosti bola úspešne dokončená celková syntéza Taxolu. Jeho syntetická cesta je však veľmi zložitá a vysoká nákladná cesta, takže nemá priemyselný význam. Semi-syntetická metóda taxolu je teraz relatívne zrelá a považuje sa za efektívny spôsob, ako rozšíriť zdroj taxolu okrem umelého výsadby. Stručne povedané, v semi-syntéze Taxolu sa zlúčenina prekurzorov taxolu, ktorá je relatívne hojná v rastlinách taxu, a potom sa prevedie na taxol chemickou syntézou. Obsah 10-deacetylbaccatínu ⅲ v ihloch taxus baccata môže byť až 0,1%. A ihly sa ľahko regenerujú v porovnaní s kôpmi. Preto semi-syntéza taxolu založená na 10-deacetylbaccatíne ⅲ priťahuje stále viac pozornosti vedcov (5] (ako je znázornené na obrázku 1).

Obrázok 1. Semi-syntetická cesta taxolu na základe 10-deacetylbaccatínu ⅲ.

V tomto príspevku bol extrakt z taxusového rastlín purifikovaný strojom Flash Preparative kvapalina chromatografie SEPABEAN ™ v kombinácii s reverznými kazetami Sepaflash C18 (RP) Flash Flash produkované spoločnosťou Santai Technologies. Cieľový produkt, ktorý spĺňa požiadavky na čistotu, sa získal a môže sa použiť v následnom vedeckom výskume, ktorý ponúka nákladovo efektívne riešenie na rýchle čistenie tohto druhu prírodných produktov.