Taxus ekstrakta attīrīšana ar SepaBean™ mašīnu

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Lietojumprogrammu pētniecības un attīstības centrs

Ievads
Taxus (Taxus chinensis vai Ķīnas īve) ir savvaļas augs, ko aizsargā valsts.Tas ir rets un apdraudēts augs, ko atstājuši kvartāra ledāji.Tas ir arī vienīgais dabiskais ārstniecības augs pasaulē.Taxus ir izplatīts ziemeļu puslodes mērenajā joslā līdz subtropu vidējam reģionam, un pasaulē ir aptuveni 11 sugas.Ķīnā ir 4 sugas un 1 šķirne, proti, Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetas Taxus un Southern Taxus.Šīs piecas sugas ir izplatītas Ķīnas dienvidrietumos, Dienvidķīīnā, Centrālajā Ķīnā, Austrumķīnā, Ķīnas ziemeļrietumos, Ķīnas ziemeļaustrumos un Taivānā.Taxus augi satur plašu ķīmisko komponentu klāstu, tostarp taksānus, flavonoīdus, lignānus, steroīdus, fenolskābes, seskviterpēnus un glikozīdus.Slavenais pretaudzēju līdzeklis Taxol (vai Paklitaksels) ir sava veida taksāni.Taxol ir unikāli pretvēža mehānismi.Taksols var “iesaldēt” mikrotubulas, ķemmējot ar tām un novērst mikrotubulu hromosomu atdalīšanu šūnu dalīšanās laikā, tādējādi izraisot dalīšanās šūnu, īpaši strauji proliferējošu vēža šūnu, nāvi[1].Turklāt, aktivizējot makrofāgus, Taxol izraisa TNF-α (audzēja nekrozes faktora) receptoru samazināšanos un TNF-α izdalīšanos, tādējādi nogalinot vai inhibējot audzēja šūnas[2].Turklāt Taxol var izraisīt apoptozi, iedarbojoties uz apoptotisko receptoru ceļu, ko mediē Fas/FasL, vai aktivizējot cisteīna proteāzes sistēmu [3].Pateicoties tā daudzkārtējai pretvēža iedarbībai, Taxol plaši izmanto olnīcu vēža, krūts vēža, nesīkšūnu plaušu vēža (NSCLC), kuņģa vēža, barības vada vēža, urīnpūšļa vēža, prostatas vēža, ļaundabīgas melanomas, galvas un kakla ārstēšanā. vēzis utt[4].Īpaši progresējoša krūts vēža un progresējoša olnīcu vēža gadījumā Taxol ir izcils ārstniecisks efekts, tāpēc tas ir pazīstams kā "pēdējā aizsardzības līnija vēža ārstēšanai".

Taksols ir pēdējo gadu populārākais pretvēža medikaments starptautiskajā tirgū un tiek uzskatīts par vienu no efektīvākajiem pretvēža līdzekļiem cilvēkiem nākamajos 20 gados.Pēdējos gados, strauji pieaugot iedzīvotāju skaitam un saslimstībai ar vēzi, pieprasījums pēc Taxol ir arī ievērojami palielinājies.Pašlaik klīniskiem vai zinātniskiem pētījumiem nepieciešamais Taxol galvenokārt tiek iegūts tieši no Taxus.Diemžēl Taxol saturs augos ir diezgan zems.Piemēram, taksola saturs ir tikai 0,069% Taxus brevifolia mizā, kas parasti tiek uzskatīta par lielāko saturu.1 g Taxol ekstrakcijai nepieciešami aptuveni 13,6 kg Taxus mizas.Pamatojoties uz šo aprēķinu, olnīcu vēža slimnieka ārstēšanai nepieciešami 3–12 Taxus koki, kas ir vairāk nekā 100 gadus veci.Tā rezultātā ir nocirsts liels skaits Taxus koku, kā rezultātā šī vērtīgā suga gandrīz izzuda.Turklāt Taxus ir ļoti vāji resursi un lēna izaugsme, kas apgrūtina Taxol tālāku attīstību un izmantošanu.

Šobrīd Taxol kopējā sintēze ir veiksmīgi pabeigta.Tomēr tā sintētiskais ceļš ir ļoti sarežģīts un dārgs, tāpēc tam nav rūpnieciskas nozīmes.Daļēji sintētiskā Taxol metode tagad ir salīdzinoši nobriedusi un tiek uzskatīta par efektīvu veidu, kā paplašināt Taxol avotu papildus mākslīgajai stādīšanai.Īsumā, taksola pussintēzē taksola prekursoru savienojums, kas ir salīdzinoši daudz Taxus augos, tiek ekstrahēts un pēc tam ķīmiskās sintēzes ceļā pārveidots par taksolu.10-deacetilbaccatin Ⅲ saturs Taxus baccata skujās var būt līdz 0,1%.Un skujas ir viegli atjaunot, salīdzinot ar mizām.Tāpēc taksola pussintēze, kuras pamatā ir 10-deacetilbakatīns Ⅲ, piesaista arvien lielāku pētnieku uzmanību[5] (kā parādīts 1. attēlā).

1. attēls. Taxol daļēji sintētiskais ceļš, kura pamatā ir 10-deacetilbaccatin Ⅲ.

Šajā ziņojumā Taxus augu ekstrakts tika attīrīts ar zibspuldzes preparatīvo šķidruma hromatogrāfijas sistēmu SepaBean™ iekārtu kombinācijā ar SepaFlash C18 apgrieztās fāzes (RP) zibspuldzes kasetnēm, ko ražoja Santai Technologies.Tika iegūts mērķa produkts, kas atbilst tīrības prasībām, un to var izmantot turpmākajos zinātniskajos pētījumos, piedāvājot rentablu risinājumu šāda veida dabisko produktu ātrai attīrīšanai.