Čiščenje izvlečka Taxusa s strojem SepaBean™

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Center za raziskave in razvoj aplikacij

Uvod
Tisa (Taxus chinensis ali kitajska tisa) je divja rastlina, ki je zaščitena v državi.Je redka in ogrožena rastlina, ki so jo zapustili kvartarni ledeniki.Je tudi edina naravna zdravilna rastlina na svetu.Taxus je razširjen v zmernem pasu od severne poloble do srednje subtropske regije, s približno 11 vrstami na svetu.Na Kitajskem obstajajo 4 vrste in 1 sorta, in sicer severovzhodni taks, Yunnan taks, taks, tibetanski taks in južni taks.Teh pet vrst je razširjenih v jugozahodni Kitajski, južni Kitajski, osrednji Kitajski, vzhodni Kitajski, severozahodni Kitajski, severovzhodni Kitajski in Tajvanu.Rastline Taxus vsebujejo široko paleto kemičnih sestavin, vključno s taksani, flavonoidi, lignani, steroidi, fenolnimi kislinami, seskviterpeni in glikozidi.Znano zdravilo proti tumorjem Taxol (ali Paclitaxel) je neke vrste taksani.Taxol ima edinstvene mehanizme proti raku.Taksol lahko »zamrzne« mikrotubule tako, da se z njimi počeše in mikrotubulom prepreči ločevanje kromosomov v času celične delitve, kar vodi v smrt delečih se celic, zlasti hitro razmnožujočih se rakavih celic [1].Poleg tega Taxol z aktiviranjem makrofagov povzroči zmanjšanje receptorjev TNF-α (faktor tumorske nekroze) in sproščanje TNF-α ter tako ubije ali zavira tumorske celice [2].Poleg tega lahko taksol inducira apoptozo z delovanjem na apoptotično receptorsko pot, ki jo posreduje Fas/FasL, ali z aktiviranjem sistema cisteinske proteaze [3].Zaradi več tarčnih učinkov proti raku se Taxol pogosto uporablja pri zdravljenju raka jajčnikov, raka dojke, nedrobnoceličnega pljučnega raka (NSCLC), raka želodca, raka požiralnika, raka mehurja, raka prostate, malignega melanoma, glave in vratu. rak itd[4].Zlasti pri napredovalem raku dojk in napredovalem raku jajčnikov ima Taxol izjemen zdravilni učinek, zato je znan kot »zadnja obrambna linija pri zdravljenju raka«.

Taxol je najbolj priljubljeno zdravilo proti raku na mednarodnem trgu v zadnjih letih in velja za eno najučinkovitejših zdravil proti raku za ljudi v naslednjih 20 letih.V zadnjih letih se je z eksplozivno rastjo prebivalstva in obolevnosti za rakom močno povečalo tudi povpraševanje po Taxolu.Trenutno se Taxol, potreben za klinične ali znanstvene raziskave, večinoma pridobiva neposredno iz Taxusa.Na žalost je vsebnost taksola v rastlinah precej nizka.Na primer, vsebnost taksola je le 0,069 % v lubju Taxus brevifolia, za katero se na splošno šteje, da ima največjo vsebnost.Za ekstrakcijo 1 g taksola potrebujemo približno 13,6 kg lubja taksola.Na podlagi te ocene je za zdravljenje bolnika z rakom jajčnikov potrebnih 3–12 dreves Taxus, starih več kot 100 let.Posledično je bilo posekanih veliko število dreves vrste Taxus, kar je povzročilo skorajšnje izumrtje te dragocene vrste.Poleg tega je Taxus zelo reven z viri in počasi raste, kar otežuje nadaljnji razvoj in uporabo Taxola.

Trenutno je bila celotna sinteza taksola uspešno zaključena.Vendar je njegova sintetična pot zelo zapletena in draga, zaradi česar nima industrijskega pomena.Polsintetična metoda Taxola je zdaj relativno zrela in velja za učinkovit način za razširitev vira Taxola poleg umetnega sajenja.Na kratko, v polsintezi taksola se prekurzorska spojina taksola, ki je razmeroma veliko v rastlinah taksola, ekstrahira in nato s kemično sintezo pretvori v taksol.Vsebnost 10-deacetilbakatina Ⅲ v iglicah Taxus baccata je lahko do 0,1 %.In iglice je enostavno obnoviti v primerjavi z lubjem.Zato polsinteza taksola na osnovi 10-deacetilbakatina Ⅲ pritegne vedno več pozornosti raziskovalcev [5] (kot je prikazano na sliki 1).

Slika 1. Polsintetična pot Taxola na osnovi 10-deacetilbakatina 3.

V tej objavi je bil ekstrakt rastline Taxus prečiščen s sistemom bliskovne preparativne tekočinske kromatografije SepaBean™ v kombinaciji z bliskovnimi kartušami SepaFlash C18 z reverzno fazo (RP), ki jih proizvaja Santai Technologies.Dobljen je bil ciljni produkt, ki izpolnjuje zahteve glede čistosti in se lahko uporablja v nadaljnjih znanstvenih raziskavah, kar ponuja stroškovno učinkovito rešitev za hitro čiščenje tovrstnih naravnih proizvodov.