Purifikace extraktu Taxusus pomocí stroje Sepabean ™

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Centrum výzkumu a vývoje aplikace

Zavedení
Taxus (taxus chinensis nebo čínský tis) je divoká rostlina chráněná zemí. Je to vzácná a ohrožená rostlina, kterou zanechali kvartérní ledovce. Je to také jediná přírodní léčivá rostlina na světě. Taxus je distribuován v mírné zóně severní polokoule do střední subtropické oblasti s asi 11 druhy na světě. V Číně jsou 4 druhy a 1 odrůda, jmenovitě severovýchodní taxusu, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus a Southern Taxus. Těchto pět druhů je distribuováno v jihozápadní Číně, Jižní Číně, střední Číně, východní Číně, severozápadní Číně, severovýchodní Číně a Tchaj -wanu. Rostliny taxů obsahují širokou škálu chemických složek, včetně taxanů, flavonoidů, lignanů, steroidů, fenolových kyselin, seskviterpenů a glykosidů. Slavný protinádorový taxol (nebo paclitaxel) je druh taxanů. Taxol má jedinečné protirakovinné mechanismy. Taxol může „zmrazit“ mikrotubuly tím, že s nimi čekáme a zabrání mikrotubulům v separaci chromozomů v době dělení buněk, což vede k smrti dělících se buněk, zvláště rychle proliferujících rakovinné buňky [1]. Kromě toho aktivace makrofágů způsobuje taxol snížení receptorů TNF-a (faktor nekrózy nádorového nekrózy) a uvolňování TNF-a, čímž zabíjí nebo inhibuje nádorové buňky [2]. Navíc může taxol indukovat apoptózu působením na apoptotické receptorové dráze zprostředkované FAS/FASL nebo aktivací cysteinové proteázy [3]. Díky svému vícenásobnému cílovému protirakovinovému účinku je taxol široce používán při léčbě rakoviny vaječníků, rakoviny prsu, nemalobuněčného karcinomu plic (NSCLC), rakoviny žaludku, rakoviny jícnu, rakoviny močového měchýře, rakoviny prostaty, maligního melanomu, rakoviny hlavy a krku atd. [4]. Zejména pro pokročilý rakovina prsu a pokročilé rakoviny vaječníků má taxol vynikající léčebný účinek, proto se nazývá „poslední obranná linie pro léčbu rakoviny“.

Taxol je v posledních letech nejoblíbenějším protinádorovým lékem na mezinárodním trhu a v příštích 20 letech je považován za jeden z nejúčinnějších protirakovinových léků pro lidi. V posledních letech se s výbušným růstem incidence populace a rakoviny také významně zvýšila poptávka po taxolu. V současné době je taxol požadovaný pro klinický nebo vědecký výzkum extrahován hlavně přímo z taxíku. Bohužel, obsah taxolu v rostlinách je poměrně nízký. Například obsah taxolu je pouze 0,069% v kůře Taxus Brevifolia, který se obecně považuje za nejvyšší obsah. Pro extrakci 1 g taxolu vyžaduje asi 13,6 kg kůry taxů. Na základě tohoto odhadu vyžaduje léčbu pacienta s rakovinou vaječníků 3 - 12 stromů, které jsou více než 100 let staré. Výsledkem bylo, že bylo omezeno velké množství stromů taxů, což vedlo k téměř vyhynutí pro tento vzácný druh. Kromě toho je Taxus velmi špatný ve zdrojích a pomalém růstu, což ztěžuje další rozvoj a využití taxolu.

V současné době byla celková syntéza taxolu úspěšně dokončena. Jeho syntetická trasa je však velmi složitá a vysoká, takže nemá průmyslový význam. Semisyntetická metoda taxolu je nyní relativně zralá a je považována za efektivní způsob, jak kromě umělé výsadby rozšířit zdroj taxolu. Stručně, v polopojekci taxolu je v polopojek taxolu relativně hojná v závodech na takovém zařízení extrahována a poté převedena na taxol chemickou syntézou. Obsah 10-decetylbaccatinu ⅲ v jehlach baccata Taxus může být až 0,1%. A jehly se snadno regenerují ve srovnání s kůry. Proto semi-syntéza taxolu založená na 10-decetylbaccatinu ⅲ přitahuje stále více pozornosti od vědců [5] (jak je znázorněno na obrázku 1).

Obrázek 1.. Semisyntetická cesta taxolu založená na 10-decetylbaccatinu ⅲ.

V tomto příspěvku byl extrakt z rostlinného zařízení purifikován flash preparativním kapalinovým chromatografickým systémem Sepabean ™ stroj v kombinaci se sepaflash C18 Reversed-Phase (RP) flash kazety produkovanými společností Santai Technologies. Cílový produkt splňující požadavky na čistotu byl získán a lze jej použít v následném vědeckém výzkumu a nabízí nákladově efektivní řešení pro rychlé čištění tohoto druhu přírodních produktů.