Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Uygulama Ar-Ge Merkezi
giriiş
Taxus (Taxus chinensis veya Çin porsuğu), ülke tarafından koruma altına alınan yabani bir bitkidir.Kuvaterner buzullarının geride bıraktığı nadir ve nesli tükenme tehlikesi altındaki bir bitkidir.Aynı zamanda dünyadaki tek doğal şifalı bitkidir.Taxus, dünyada yaklaşık 11 türle, kuzey yarımkürenin ılıman bölgesinden orta subtropikal bölgeye kadar dağılmıştır.Çin'de Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus ve Southern Taxus olmak üzere 4 tür ve 1 çeşit bulunmaktadır.Bu beş tür Güneybatı Çin, Güney Çin, Orta Çin, Doğu Çin, Kuzeybatı Çin, Kuzeydoğu Çin ve Tayvan'da dağıtılmaktadır.Taksus bitkileri taksanlar, flavonoidler, lignanlar, steroidler, fenolik asitler, seskiterpenler ve glikozitler dahil olmak üzere çok çeşitli kimyasal bileşenler içerir.Ünlü anti-tümör ilacı Taxol (veya Paclitaxel) bir tür taksandır.Taxol'ün benzersiz antikanser mekanizmaları vardır.Taxol, mikrotübülleri onlarla birleşerek “dondurabilir” ve mikrotübüllerin hücre bölünmesi sırasında kromozomlardan ayrılmasını önleyebilir, böylece bölünen hücrelerin, özellikle de hızla çoğalan kanser hücrelerinin ölümüne yol açabilir[1].Ayrıca Taxol, makrofajları aktive ederek TNF-α (tümör nekroz faktörü) reseptörlerinde azalmaya ve TNF-α salınımına neden olarak tümör hücrelerini öldürür veya inhibe eder[2].Ayrıca Taxol, Fas/FasL'nin aracılık ettiği apoptotik reseptör yolağına etki ederek veya sistein proteaz sistemini aktive ederek apoptozu indükleyebilir[3].Taxol, çoklu hedef antikanser etkisi nedeniyle yumurtalık kanseri, meme kanseri, küçük hücreli dışı akciğer kanseri (NSCLC), mide kanseri, yemek borusu kanseri, mesane kanseri, prostat kanseri, malign melanom, baş ve boyun tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. kanser vb.[4].Özellikle ilerlemiş meme kanseri ve ileri yumurtalık kanseri için Taxol'ün olağanüstü iyileştirici etkisi vardır ve bu nedenle “kanser tedavisinde son savunma hattı” olarak bilinir.
Taxol, son yıllarda uluslararası pazarda en popüler antikanser ilacıdır ve önümüzdeki 20 yıl içinde insanlar için en etkili antikanser ilaçlardan biri olacağı düşünülmektedir.Son yıllarda nüfustaki hızlı artış ve kanser vakalarının artmasıyla birlikte Taxol'e olan talep de önemli ölçüde arttı.Şu anda klinik veya bilimsel araştırmalar için gerekli olan Taxol, çoğunlukla doğrudan Taxus'tan elde edilmektedir.Ne yazık ki bitkilerdeki Taxol içeriği oldukça düşüktür.Örneğin, genellikle en yüksek içeriğe sahip olduğu düşünülen Taxus brevifolia'nın kabuğunda Taxol içeriği yalnızca %0,069'dur.1 g Taxol'ün ekstraksiyonu için yaklaşık 13,6 kg Taxus kabuğu gerekir.Bu tahmine göre yumurtalık kanseri hastasını tedavi etmek için 100 yaşın üzerinde olan 3 – 12 taksus ağacı gerekmektedir.Sonuç olarak çok sayıda Taxus ağacı kesildi ve bu değerli türün neredeyse yok olmasına neden oldu.Ayrıca Taxus'un kaynakları çok zayıf ve büyümesi yavaş, bu da Taxol'ün daha fazla geliştirilmesini ve kullanılmasını zorlaştırıyor.
Şu anda Taxol'ün toplam sentezi başarıyla tamamlanmıştır.Ancak sentetik yolunun çok karmaşık ve yüksek maliyetli olması endüstriyel bir öneme sahip değildir.Taxol'ün yarı sentetik yöntemi artık nispeten olgunlaştı ve yapay ekime ek olarak Taxol kaynağını genişletmenin etkili bir yolu olarak kabul ediliyor.Kısaca Taxol'ün yarı sentezinde, Taxus bitkilerinde nispeten bol miktarda bulunan Taxol öncü bileşiği ekstrakte edilir ve daha sonra kimyasal sentez yoluyla Taxol'e dönüştürülür.Taxus baccata'nın iğnelerindeki 10-deasetilbakkatin Ⅲ içeriği %0,1'e kadar çıkabilir.Ve iğnelerin yenilenmesi kabuklara göre daha kolaydır.Bu nedenle, 10-deasetilbakkatin Ⅲ bazlı Taxol'ün yarı sentezi araştırmacıların ilgisini giderek daha fazla çekmektedir[5] (Şekil 1'de gösterildiği gibi).
Şekil 1. 10-deasetilbakkatin Ⅲ bazlı Taxol'ün yarı sentetik yolu.
Bu yazıda Taxus bitkisi ekstraktı, Santai Technologies tarafından üretilen SepaFlash C18 ters fazlı (RP) flaş kartuşlarla kombinasyon halinde bir flaş hazırlayıcı sıvı kromatografi sistemi SepaBean™ makinesiyle saflaştırıldı.Saflık gereksinimlerini karşılayan hedef ürün elde edildi ve daha sonraki bilimsel araştırmalarda kullanılabilir, bu tür doğal ürünlerin hızlı saflaştırılması için uygun maliyetli bir çözüm sunar.
| Enstrüman | SepaBean™ makinesi | |
| Kartuş | 12 g SepaFlash C18 RP flaş kartuşu (küresel silika, 20 - 45μm, 100 Å, Sipariş numarası:SW-5222-012-SP) | |
| Dalgaboyu | 254 nm (tespit), 280 nm (izleme) | |
| Mobil aşama | Çözücü A: Su | |
| Çözücü B: Metanol | ||
| Akış hızı | 15 mL/dak | |
| Örnek yükleme | 1 mL DMSO içerisinde çözünmüş 20 mg ham numune | |
| Gradyan | Süre (dk) | Çözücü B (%) |
| 0 | 10 | |
| 5 | 10 | |
| 7 | 28 | |
| 14 | 28 | |
| 16 | 40 | |
| 20 | 60 | |
| 27 | 60 | |
| 30 | 72 | |
| 40 | 72 | |
| 43 | 100 | |
| 45 | 100 | |
Sonuçlar ve tartışma
Taxus'tan elde edilen ham ekstraktın flaş kromatogramı Şekil 2'de gösterilmiştir. Kromatogramın analiz edilmesiyle hedef ürün ve safsızlıklar temel ayrım elde edildi.Ayrıca, çoklu numune enjeksiyonlarıyla da iyi bir tekrarlanabilirlik elde edilmiştir (veriler gösterilmemiştir).Cam kolonlarla manuel kromatografi yönteminde ayırmanın tamamlanması yaklaşık 4 saat sürecektir.Geleneksel manuel kromatografi yöntemiyle karşılaştırıldığında, bu yazıdaki otomatik saflaştırma yöntemi, tüm saflaştırma görevinin tamamlanması için yalnızca 44 dakika gerektirir (Şekil 3'te gösterildiği gibi).Otomatik yöntem kullanılarak zamanın %80'inden fazlası ve büyük miktarda solvent tasarrufu sağlanabilir, bu da maliyeti etkili bir şekilde düşürebilir ve iş verimliliğini büyük ölçüde artırabilir.
Şekil 2. Taxus'tan ham ekstraktın flaş kromatogramı.
Şekil 3. Manuel kromatografi yönteminin otomatik saflaştırma yöntemiyle karşılaştırılması.
Sonuç olarak, SepaFlash C18 RP flaş kartuşlarının SepaBean™ makinesiyle birleştirilmesi, Taxus ekstraktı gibi doğal ürünlerin hızlı saflaştırılması için hızlı ve etkili bir çözüm sunabilir.
Referanslar
1. Alushin GM, Lander GC, Kellogg EH, Zhang R, Baker D ve Nogales E. Yüksek çözünürlüklü mikrotübül yapıları, GTP hidrolizi üzerine αβ-tübülindeki yapısal geçişleri ortaya koymaktadır.Hücre, 2014, 157 (5), 1117-1129.
2. Burkhart CA, Berman JW, Swindell CS ve Horwitz SB.Tümör Nekroz Faktörü-α Gen Ekspresyonu ve Sitotoksisitenin İndüksiyonu Üzerinde Taksol ve Diğer Taksanların Yapısı Arasındaki İlişki.Kanser Araştırması, 1994, 54 (22), 5779-5782.
3. Park SJ, Wu CH, Gordon JD, Zhong X, Emami A ve Safa AR.Taxol Kaspaz-10'a Bağlı Apoptozu İndükler, J. Biol.Chem., 2004, 279, 51057-51067.
4. Paklitaksel.Amerikan Sağlık Sistemi Eczacıları Derneği.[2 Ocak 2015]
5. Bruce Ganem ve Roland R. Franke.Birincil Taksanlardan Paklitaksel: Organozirkonyum Kimyasında Yaratıcı Buluşa Bir Bakış Açısı.J. Org.Chem., 2007, 72 (11), 3981-3987.
Santai Technology'den farklı özelliklere sahip bir dizi SepaFlash C18 RP flaş kartuşu bulunmaktadır (Tablo 2'de gösterildiği gibi).
| Ürün numarası | Sütun Boyutu | Akış hızı (mL/dak) | Maksimum basınç (psi/bar) |
| SW-5222-004-SP | 5,4 gram | 5-15 | 400/27,5 |
| SW-5222-012-SP | 20 gr | 10-25 | 400/27,5 |
| SW-5222-025-SP | 33 gr | 10-25 | 400/27,5 |
| SW-5222-040-SP | 48 gram | 15-30 | 400/27,5 |
| SW-5222-080-SP | 105 gr | 25-50 | 350/24.0 |
| SW-5222-120-SP | 155 gr | 30-60 | 300/20,7 |
| SW-5222-220-SP | 300 gram | 40-80 | 300/20,7 |
| SW-5222-330-SP | 420 gr | 40-80 | 250/17,2 |
Tablo 2. SepaFlash C18 RP flaş kartuşları.
Ambalaj malzemeleri: Yüksek verimli küresel C18 bağlı silika, 20 - 45 μm, 100 Å
SepaBean™ makinesinin ayrıntılı özellikleri hakkında daha fazla bilgi veya SepaFlash serisi flash kartuşların sipariş bilgileri için lütfen web sitemizi ziyaret edin.
Gönderim zamanı: Eylül-20-2018