Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Application R&D Center
Panimula
Ang Taxus (Taxus chinensis o Chinese yew) ay isang ligaw na halaman na protektado ng bansa.Ito ay isang bihirang at endangered na halaman na naiwan ng Quaternary glacier.Ito rin ang tanging natural na halamang gamot sa mundo.Ibinahagi ang Taxus sa temperate zone ng hilagang hemisphere hanggang sa mid-subtropical na rehiyon, na may humigit-kumulang 11 species sa mundo.Mayroong 4 na species at 1 variety sa China, katulad ng Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus at Southern Taxus.Ang limang species na ito ay ipinamamahagi sa Southwest China, South China, Central China, East China, Northwest China, Northeast China at Taiwan.Ang mga halaman ng Taxus ay naglalaman ng maraming iba't ibang bahagi ng kemikal, kabilang ang mga taxane, flavonoids, lignans, steroid, phenolic acid, sesquiterpenes at glycosides.Ang sikat na anti-tumor na gamot na Taxol (o Paclitaxel) ay isang uri ng taxanes.Ang Taxol ay may natatanging mga mekanismo ng anticancer.Ang Taxol ay maaaring "mag-freeze" ng mga microtubule sa pamamagitan ng pagsusuklay sa kanila at maiwasan ang mga microtubule sa paghihiwalay ng mga chromosome sa oras ng cell division, kaya humahantong sa pagkamatay ng naghahati na mga cell, lalo na ang mabilis na paglaki ng mga selula ng kanser[1].Higit pa rito, sa pamamagitan ng pag-activate ng mga macrophage, ang Taxol ay nagdudulot ng pagbaba sa mga TNF-α (tumor necrosis factor) na mga receptor at pagpapalabas ng TNF-α, at sa gayo'y pinapatay o pinipigilan ang mga selula ng tumor[2].Bukod dito, ang Taxol ay maaaring mag-udyok ng apoptosis sa pamamagitan ng pagkilos sa apoptotic receptor pathway na pinagsama ng Fas/FasL o pag-activate ng cysteine protease system[3].Dahil sa maramihang target na anticancer effect nito, malawakang ginagamit ang Taxol sa paggamot ng ovarian cancer, breast cancer, non-small cell lung cancer (NSCLC), gastric cancer, esophageal cancer, bladder cancer, prostate cancer, malignant melanoma, ulo at leeg. kanser, atbp[4].Lalo na para sa advanced na kanser sa suso at advanced na ovarian cancer, ang Taxol ay may namumukod-tanging nakakagamot na epekto, samakatuwid ito ay kilala bilang "ang huling linya ng depensa para sa paggamot sa kanser".
Ang Taxol ay ang pinakasikat na gamot na anticancer sa internasyonal na merkado sa mga nakaraang taon at itinuturing na isa sa mga pinaka-epektibong gamot na anticancer para sa mga tao sa susunod na 20 taon.Sa nakalipas na mga taon, sa pagsabog ng populasyon at insidente ng kanser, ang pangangailangan para sa Taxol ay tumaas din nang malaki.Sa kasalukuyan, ang Taxol na kinakailangan para sa klinikal o siyentipikong pananaliksik ay pangunahing kinukuha nang direkta mula sa Taxus.Sa kasamaang palad, ang nilalaman ng Taxol sa mga halaman ay medyo mababa.Halimbawa, ang nilalaman ng Taxol ay 0.069% lamang sa bark ng Taxus brevifolia, na karaniwang itinuturing na may pinakamataas na nilalaman.Para sa pagkuha ng 1 g ng Taxol, nangangailangan ito ng humigit-kumulang 13.6 kg ng Taxus bark.Batay sa pagtatantya na ito, nangangailangan ng 3 – 12 puno ng Taxus na higit sa 100 taong gulang upang gamutin ang isang pasyente ng ovarian cancer.Bilang resulta, ang isang malaking bilang ng mga puno ng Taxus ay pinutol, na nagreresulta sa malapit na pagkalipol para sa mahalagang species na ito.Bilang karagdagan, ang Taxus ay napakahirap sa mga mapagkukunan at mabagal sa paglago, na nagpapahirap para sa karagdagang pag-unlad at paggamit ng Taxol.
Sa kasalukuyan, matagumpay na nakumpleto ang kabuuang synthesis ng Taxol.Gayunpaman, ang sintetikong ruta nito ay napakakomplikado at mataas ang gastos, na ginagawa itong walang kahalagahan sa industriya.Ang semi-synthetic na paraan ng Taxol ay medyo mature na ngayon at itinuturing na isang mabisang paraan upang mapalawak ang pinagmulan ng Taxol bilang karagdagan sa artipisyal na pagtatanim.Sa madaling sabi, sa semi-synthesis ng Taxol, ang Taxol precursor compound na medyo sagana sa mga halaman ng Taxus ay kinukuha at pagkatapos ay na-convert sa Taxol sa pamamagitan ng chemical synthesis.Ang nilalaman ng 10-deacetylbaccatin Ⅲ sa mga karayom ng Taxus baccata ay maaaring hanggang sa 0.1%.At ang mga karayom ay madaling muling buuin kumpara sa mga barks.Samakatuwid, ang semi-synthesis ng Taxol batay sa 10-deacetylbaccatin Ⅲ ay nakakaakit ng higit at higit na atensyon mula sa mga mananaliksik[5] (tulad ng ipinapakita sa Figure 1).
Figure 1. Ang semi-synthetic na ruta ng Taxol batay sa 10-deacetylbaccatin Ⅲ.
Sa post na ito, ang Taxus plant extract ay nilinis ng isang flash preparative liquid chromatography system na SepaBean™ machine kasama ng SepaFlash C18 reversed-phase (RP) flash cartridge na ginawa ng Santai Technologies.Ang target na produkto na nakakatugon sa mga kinakailangan sa kadalisayan ay nakuha at maaaring magamit sa kasunod na siyentipikong pananaliksik, na nag-aalok ng isang cost-effective na solusyon para sa mabilis na paglilinis ng ganitong uri ng mga natural na produkto.
Instrumento | SepaBean™ machine | |
Cartridge | 12 g SepaFlash C18 RP flash cartridge (spherical silica, 20 - 45μm, 100 Å, Order number:SW-5222-012-SP) | |
Haba ng daluyong | 254 nm (detection), 280 nm (monitoring) | |
Mobile phase | Solvent A: Tubig | |
Solvent B: Methanol | ||
Daloy ng rate | 15 mL/min | |
Sample loading | 20 mg raw sample na natunaw sa 1 mL DMSO | |
Gradient | Oras (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 |
Resulta at diskusyon
Ang flash chromatogram para sa crude extract mula sa Taxus ay ipinakita sa Figure 2. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa chromatogram, ang target na produkto at ang mga impurities ay nakamit ang baseline separation.Bukod dito, ang mahusay na muling paggawa ay natanto din ng maraming sample na mga iniksyon (hindi ipinakita ang data).Aabutin ng humigit-kumulang 4 na oras upang makumpleto ang paghihiwalay sa manu-manong pamamaraan ng chromatography na may mga haliging salamin.Kung ikukumpara sa tradisyunal na manu-manong pamamaraan ng chromatography, ang paraan ng awtomatikong paglilinis sa post na ito ay nangangailangan lamang ng 44 minuto upang makumpleto ang buong gawain sa paglilinis (tulad ng ipinapakita sa Figure 3).Mahigit sa 80% ng oras at isang malaking halaga ng solvent ay maaaring i-save sa pamamagitan ng pagkuha ng awtomatikong paraan, na maaaring epektibong bawasan ang gastos pati na rin lubos na mapabuti ang kahusayan sa trabaho.
Figure 2. Ang flash chromatogram ng crude extract mula sa Taxus.
Figure 3. Ang paghahambing ng manu-manong pamamaraan ng chromatography sa paraan ng awtomatikong pagdalisay.
Sa konklusyon, ang pagsusuklay ng SepaFlash C18 RP flash cartridges sa SepaBean™ machine ay maaaring mag-alok ng mabilis at mahusay na solusyon para sa mabilis na paglilinis ng mga natural na produkto tulad ng Taxus extract.
Mga sanggunian
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D at Nogales E. Ang mga high-resolution na istruktura ng microtubule ay nagpapakita ng mga structural transition sa αβ-tubulin sa GTP hydrolysis.Cell, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS at Horwitz SB.Relasyon sa pagitan ng Structure ng Taxol at Iba pang Taxane sa Induction ng Tumor Necrosis Factor-α Gene Expression at Cytotoxicity.Pananaliksik sa Kanser, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A at Safa AR.Taxol Induces Caspase-10-dependent Apoptosis, J. Biol.Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paclitaxel.Ang American Society of Health-System Pharmacists.[Enero 2, 2015]
5. Bruce Ganem at Roland R. Franke.Paclitaxel mula sa Primary Taxanes: Isang Pananaw sa Malikhaing Imbensyon sa Organozirconium Chemistry.J. Org.Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Mayroong isang serye ng mga SepaFlash C18 RP flash cartridge na may iba't ibang mga detalye mula sa Santai Technology (tulad ng ipinapakita sa Talahanayan 2).
Bilang | Laki ng Column | Daloy ng rate (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 |
Talahanayan 2. SepaFlash C18 RP flash cartridges.
Mga materyales sa pag-iimpake: High-efficiency spherical C18-bonded silica, 20 - 45 μm, 100 Å
Para sa karagdagang impormasyon sa mga detalyadong detalye ng SepaBean™ machine, o ang impormasyon sa pag-order sa SepaFlash series flash cartridges, mangyaring bisitahin ang aming website
Oras ng post: Set-20-2018