Reningen av Taxus-extrakt med SepaBean™-maskin

Meiyuan Qian, Yuefeng Tan, Bo Xu
Applikations FoU-center

Introduktion
Taxus (Taxus chinensis eller kinesisk idegran) är en vild växt som skyddas av landet.Det är en sällsynt och hotad växt som lämnats kvar av de kvartära glaciärerna.Det är också den enda naturliga medicinalväxten i världen.Taxus är fördelad i den tempererade zonen på norra halvklotet till den mittsubtropiska regionen, med cirka 11 arter i världen.Det finns 4 arter och 1 sort i Kina, nämligen Northeast Taxus, Yunnan Taxus, Taxus, Tibetan Taxus och Southern Taxus.Dessa fem arter är fördelade i sydvästra Kina, södra Kina, centrala Kina, östra Kina, nordvästra Kina, nordöstra Kina och Taiwan.Taxusväxter innehåller en mängd olika kemiska komponenter, inklusive taxaner, flavonoider, lignaner, steroider, fenolsyror, seskviterpener och glykosider.Det berömda antitumörläkemedlet Taxol (eller Paclitaxel) är ett slags taxaner.Taxol har unika anticancermekanismer.Taxol kan "frysa" mikrotubuli genom att kamma med dem och förhindra mikrotubuli från att separera kromosomer vid tidpunkten för celldelning, vilket leder till döden av delande celler, särskilt snabbt prolifererande cancerceller[1].Genom att aktivera makrofager orsakar Taxol dessutom en minskning av TNF-α (tumörnekrosfaktor) receptorer och frisättning av TNF-α, och därigenom dödar eller hämmar tumörceller [2].Dessutom kan Taxol inducera apoptos genom att verka på den apoptotiska receptorvägen som förmedlas av Fas/FasL eller aktivera cysteinproteassystemet[3].På grund av dess multipla anticancereffekt används Taxol i stor utsträckning vid behandling av äggstockscancer, bröstcancer, icke-småcellig lungcancer (NSCLC), magcancer, matstrupscancer, blåscancer, prostatacancer, malignt melanom, huvud och nacke cancer, etc[4].Speciellt för avancerad bröstcancer och avancerad äggstockscancer har Taxol en enastående botande effekt, därför är det känt som "den sista försvarslinjen för cancerbehandling".

Taxol är det populäraste anticancerläkemedlet på den internationella marknaden de senaste åren och anses vara ett av de mest effektiva anticancerläkemedlen för människor under de kommande 20 åren.Under de senaste åren, med den explosiva befolkningstillväxten och cancerförekomsten, har efterfrågan på Taxol också ökat avsevärt.För närvarande utvinns Taxol som krävs för klinisk eller vetenskaplig forskning huvudsakligen direkt från Taxus.Tyvärr är innehållet av Taxol i växter ganska lågt.Exempelvis är Taxolhalten endast 0,069 % i barken av Taxus brevifolia, som generellt anses ha den högsta halten.För utvinning av 1 g Taxol krävs ca 13,6 kg Taxus bark.Baserat på denna uppskattning krävs det 3 – 12 Taxusträd som är mer än 100 år gamla för att behandla en äggstockscancerpatient.Som ett resultat har ett stort antal Taxus-träd avverkats, vilket resulterat i nästan utrotning för denna dyrbara art.Dessutom är Taxus mycket resursfattig och långsam i tillväxt, vilket gör det svårt för vidareutveckling och utnyttjande av Taxol.

För närvarande har den totala syntesen av Taxol slutförts framgångsrikt.Men dess syntetiska väg är mycket komplex och hög kostnad, vilket gör att den inte har någon industriell betydelse.Den halvsyntetiska metoden för Taxol är nu relativt mogen och anses vara ett effektivt sätt att utöka källan till Taxol förutom konstgjord plantering.Kortfattat, i halvsyntesen av Taxol, extraheras Taxol-prekursorföreningen som är relativt riklig i Taxus-växter och omvandlas sedan till Taxol genom kemisk syntes.Innehållet av 10-deacetylbaccatin Ⅲ i nålarna i Taxus baccata kan vara upp till 0,1 %.Och nålarna är lätta att regenerera jämfört med barken.Därför drar halvsyntesen av Taxol baserad på 10-deacetylbaccatin Ⅲ till sig mer och mer uppmärksamhet från forskare[5] (som visas i figur 1).

Figur 1. Den semisyntetiska vägen för Taxol baserat på 10-deacetylbaccatin Ⅲ.

I det här inlägget renades Taxus-växtextraktet av ett flash-preparativt vätskekromatografisystem SepaBean™-maskin i kombination med SepaFlash C18 omvänd fas (RP) flashkassetter tillverkade av Santai Technologies.Målprodukten som uppfyller renhetskraven erhölls och kan användas i efterföljande vetenskaplig forskning, vilket erbjuder en kostnadseffektiv lösning för snabb rening av denna typ av naturprodukter.