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KR20110012169A - 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법 - Google Patents

파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법 Download PDF

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Publication number
KR20110012169A
KR20110012169A KR1020090069767A KR20090069767A KR20110012169A KR 20110012169 A KR20110012169 A KR 20110012169A KR 1020090069767 A KR1020090069767 A KR 1020090069767A KR 20090069767 A KR20090069767 A KR 20090069767A KR 20110012169 A KR20110012169 A KR 20110012169A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
paclitaxel
organic solvent
micelle
cationic surfactant
based separation
Prior art date
Application number
KR1020090069767A
Other languages
English (en)
Inventor
김진현
전금영
한민경
Original Assignee
공주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공주대학교 산학협력단 filed Critical 공주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 파클리탁셀 함유물질로부터 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 택서스속(Taxus genus) 식물체, 이의 세포 또는 이의 세포 배양액에 수용성 유기용매를 첨가하여 추출한 후 추출액을 농축하는 단계; 상기 농축액에 비극성 유기용매를 첨가하여 액체-액체 추출한 후 감압 농축 및 건조하는 단계; 상기 액체-액체 추출물 건조 후 얻은 제1건조물을 흡착제로 처리하고 여과하여 얻은 여액을 건조하는 단계; 상기 여액 건조 후 얻은 제2건조물을 비수용성 유기용매와 양이온계면활성제의 혼합액에 넣고, 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 마이셀이 형성된 양이온계면활성제 층을 회수하는 단계 및 상기 회수된 양이온계면활성제 층에 비수용성 유기용매를 더 첨가하여 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 비수용성 유기용매 층을 회수하고, 이를 감압 농축하는 단계를 포함하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마이셀 기반 분리 방법은 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리할 수 있을 뿐만 아니라 효율적이고 경제적인 방법으로 이차대사산물의 정제공정에도 유용하다.
파클리탁셀 정제, 흡착제, 양이온계면활성제, 마이셀

Description

파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법{Method of a micelle-based separation for pre-purification of paclitaxel}
본 발명은 파클리탁셀 함유물질로부터 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법에 관한 것으로, 흡착제 처리 및 양이온계면활성제를 이용한 마이셀 공정으로 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리 가능한 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법에 관한 것이다.
파클리탁셀(paclitaxel)은 디터페노이드(diterpenoid) 계열의 항암물질로 1960년대 미국 국립 암연구소의 항암활성 물질에 대한 대규모 스크닝 프로그램을 통하여 검색되었으며, 인간의 자궁암, 유방암, 카포시 종양(kaposi's sarcoma), 비소세포성 폐암(non-small cell lung cancer, NSCLC) 등에 가장 중요한 항암물질로 알려져 있다. 파클리탁셀은 1992년 FDA의 승인을 받으면서 널리 이용 되고 있는 항암제이다. 류마티스성 관절염, 알츠하이머 치료 등의 적응증이 계속 확대되고 있으며, 또한 여러 다른 치료 방법들과의 복합처방에 관한 임상시험이 진행 중에 있어 향후 파클리탁셀의 수요는 계속 늘어날 전망이다. 파클리탁셀은 파클리탁셀의 함량이 0.02 %로 매우 낮은 주목 나무의 수피로부터 분리 및 정제되므로, 정제과정에서 고비용이 요구되며 자원과 생태계 파괴의 문제점을 야기한다. 상기한 문제점을 극복하기 위한 방안으로, 주목의 잎으로부터 전구체를 얻어 side chain을 화학적으로 결합하는 반합성(semisynthesis) 방법과 주목나무에서 유도된 식물세포를 배양하여 얻는 식물세포 배양법을 이용한 대량 생산 방법이 개발되고 있다.
파클리탁셀의 주요 생산 방법 중 식물세포 배양 방법은 기후, 환경 등의 외부 인자에 의한 영향을 받지 않고, 생물반응기 내에서 안정적으로 생산이 가능하기 때문에 일정한 품질의 파클리탁셀을 대량 생산할 수 있다는 장점이 있다. 식물세포 배양으로부터 파클리탁셀을 생산하기 위해서는 여러 단계의 분리 및 정제 공정을 거치게 되는데, 일반적으로 세포배양액으로부터 회수한 바이오매스(biomass)를 유기용매로 먼저 추출하고, 전처리 공정을 거쳐 최종 정제를 통하여 제품을 생산하는 공정으로 이루어져 있다. 이 과정에서 특히 전처리 공정은 최종 정제 비용에 많은 영향을 미친다. 기존의 연구들은 정제를 위한 전처리 공정으로 고가의 크로마토그래피를 이용하고 있거나 전처리 없이 추출을 거친 crude 제품을 HPLC(high performance liquid chromatography)에 의해서 바로 최종 정제하는 방법을 채택하여 경제적 측면에서 많은 문제가 있으며, scale-up에 많은 어려움이 따른다.
파클리탁셀의 정제방법에 관한 공지기술은 하기와 같다.
국제특허 공개공보 제2000/40573호는 파클리탁셀 함유물질에서 액체/액체 추출공정으로부터 얻은 낮은 순도의 농축물을 실리카 컬럼을 통해 1차 정제한 후 아세톤/물 용액을 이용하여 침전시키고, 실리카 컬럼과 결정화를 반복함으로써 고순도의 파클리탁셀을 얻는 공정이 제시하고 있다. 그러나 고순도의 파클리탁셀을 얻 기 위해서는 총 3회의 실리카 크로마토그래피의 수행과 2번의 결정화 단계를 반복적으로 수행하여야 하며, 이에 따라 많은 용매와 시간이 소요될 뿐만 아니라, 아세톤/물 용액을 이용한 침전 방법이 선행되어야 했으며 회수율이 49 ~ 73 %로 현저히 떨어지는 단점이 있다.
국제특허 공개공보 제2000/078741호는 택산(taxanes)의 천연 원료를 유기용매로 추출하고, 염기 또는 산으로 침전물을 형성시키고, 이를 아세톤으로 녹여 핵산에 의한 퍼칼라라이징(percolorizing)으로 수지 및 색소를 제거하고, 염기 또는 산으로 침전물을 형성하고, 1회 이상의 크로마토그래피 실시 및 1회 이상의 아세톤과 핵산에 의한 결정화 단계를 포함하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 일반적으로 파클리탁셀은 산 또는 염기 조건에서 10-디아세텔파클리탁셀 및 바카틴 Ⅲ으로 분해되는 것으로 알려져 있어, 파클리탁셀을 고수율로 정제하기 어려울 뿐만 아니라, 복잡한 과정으로 인해 다수의 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡착제 처리 및 양이온계면활성제를 이용한 마이셀 공정으로 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리 가능하며, 효율적이고 경제적인 방법으로 대량 생산이 가능한 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법을 제공하는데 목적이 있다.
보다 구체적으로는 마이셀 공정 전 실리카계 흡착제를 사용하여 흡착제 처리함으로써 바이오매스(biomass) 유래 왁스, 타르 등의 성분을 효과적으로 제거하여 파클리탁셀의 순도 및 정제 공정의 효율성을 증대시키고, 양이온계면활성제를 사용하여 마이셀 공정을 함으로써 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리 가능한 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법에 관한 것으로,
(a) 택서스속(Taxus genus) 식물체, 이의 세포 또는 이의 세포 배양액에 수용성 유기용매를 첨가하여 추출한 후 추출액을 농축하는 단계;
(b) 상기 농축액에 비극성 유기용매를 첨가하여 액체-액체 추출한 후 감압 농축 및 건조하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 얻은 제1건조물을 흡착제로 처리하고 여과하여 얻은 여액을 건조하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 얻은 제2건조물을 비수용성 유기용매와 양이온계면활성제의 혼합액에 넣고, 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 마이셀이 형성된 양이온계면활성제 층을 회수하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계의 회수된 양이온계면활성제 층에 비수용성 유기용매를 더 첨가하여 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 비수용성 유기용매 층을 회수하고, 이를 감압 농축하는 단계를 포함한다.
본 발명의 택서스속(Taxus genus) 식물체, 이의 세포 또는 이의 세포 배양액은 파클리탁셀 함유물질을 의미하는 것으로, 상기 택서스속(Taxus genus) 식물체는 택서스 브레비폴리아(Taxus brevifolia), 택서스 카나덴시스(Taxus canadensis), 택서스 쿠스피다타(Taxus cuspidata), 택서스 바카타(Taxus baccata), 택서스 글로보사(Taxus globosa), 택서스 플로리다나(Taxus floridana), 택서스 월리치아나(Taxus wallichiana ), 택서스 메디아(Taxus media) 또는 택서스 치넨시스(Taxus chinensis) 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a) 단계에서 사용되는 수용성 유기용매는 바이오매스(biomass)로부터 파클리탁셀을 추출하기 위해 사용되며, 본 발명에 사용되는 수용성 유기용매의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 메틸렌 클로라이드에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바이오매스(biomass)로부터 파클리탁셀을 가급적 많이 회수할 수 있는 유기용매로 바람직하게는 메탄올을 사용할 수 있다. 상기 (a) 단계에서 택서스속(Taxus genus) 식물체, 이의 세포 또는 이의 세포 배양액으로부터 회수한 바이오매스(biomass)를 메탄올에 0.1 ~ 100 %(w/v), 바람직하게는 1 ~ 50 %(w/v)로 첨가한 후 실온에서 30분 동안 교반하여 추출 및 여과하는 공정을 2회 이상 반복하여 바이오매스(biomass) 유래 파클리탁셀 유도체를 추출할 수 있다.
상기 (b) 단계에서 사용되는 비극성 유기용매는 (a) 단계의 수용성 유기용매와의 상 분리를 통하여 파클리탁셀 유도체에 함유된 극성불순물을 제거하는 역할을 하며, 본 발명에 사용되는 비극성 유기용매의 구체적인 예로는 메틸렌 클로라이드, 에틸아세테이트, 에테르에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 1 내지 3회의 액체-액체 추출을 수행함으로써 파클리탁셀 유도체에 함유된 극성불순물을 가장 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 (a) 단계에서 파클리탁셀 유도체 추출에 사용된 수용성 유기용매가 알콜인 경우, 메틸렌 클로라이드가 액체-액체 추출에 일반적으로 사용된다. 메틸렌 클로라이드는 알콜 농축액의 20 ~ 30 %(v/v)로 바람직하게 사용될 수 있으며, 과도한 메틸렌 클로라이드의 사용은 후속 공정에 많은 부담을 초래하게 된다.
상기 (c) 단계의 흡착제는 실리카계 흡착제를 사용하는 것이 바람직하며, 실리카계 흡착제를 사용하는 경우, 바이오매스(biomass) 유래 왁스, 타르 등의 불순물을을 효과적으로 제거할 수 있으며, 파클리탁셀의 순도 및 정제 공정의 효율성을 높이는데 효과적이다.
상기 (c) 단계의 흡착제 처리는 흡착제를 상기 (b) 단계에서 얻은 제1건조물물의 20 ~ 100 %(w/w)로, 바람직하게는 20 ~ 60 %(w/w)로 첨가하고, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 더 첨가하여 20 ~ 60 ℃에서 30분 동안 교반한 후 여과하여 얻은 여액을 건조하는 것으로, 상기 범위의 흡착제를 사용할 경우 바이오매스(biomass) 유래 불순물을을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 (c) 단계의 흡착제 처리에 사용되는 유기용매는 파클리탁셀에 대해서는 친화성이 강하고 타르 및 왁스 성분들과 같은 불순물들과는 친화성이 약해야 한다.
상기 (d) 단계 및 (e) 단계의 비수용성 유기용매는 디클로로메탄, 카본 테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 클로로포름(chloroform), 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane), 디-에틸 에테르(di-ethyl ether), 메틸-t-부틸 에테르(methyl-t-butyl ether), 디-이소-프로필 에테르(di-iso-propyl ether), 헥산, 벤젠에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 (d) 단계에 사용되는 비수용성 유기용매는 양이온계면활성제 층과의 상 분리를 통한 비극성불순물의 효율적인 제거에 목적이 있고, (e) 단계에 사용되는 비수용성 유기용매 는 마이셀에 포함되어 있는 파클리탁셀을 회수하는데 그 목적이 있다. 상기 (d) 단계의 비수용성 유기용매로 가장 바람직하게는 메틸-t-부틸 에테르(methyl-t-butyl ether)와 헥산의 혼합물이 사용될 수 있고, 상기 (e) 단계의 비수용성 유기용매로 가장 바람직하게는 메틸-t-부틸 에테르(methyl-t-butyl ether)를 사용할 수 있다.
본 발명의 (d) 단계는 마이셀(micelle) 기반 분리 방법으로 양이온계면활성제를 이용한 마이셀 형성 및 상 분리(phase separation)에 의하여 불순물을 제거하는 방법이다. 마이셀 형성에 사용되는 양이온계면활성제는 N-세틸프리디늄 클로라이드(N-cetylpridinium chloride), 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드(hexadecyltrimethylammonium chloride), 도데실트리메틸암모늄 클로라이드(dodecyltrimethylammonium chloride)에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 가장 좋게는 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드(hexadecyltrimethylammonium chloride)를 사용할 수 있다. 도 1에서 보이는 바와 같이 상기 양이온계면활성제는 (5) (hydrophilic)과 소수성(6) (hydrophobic)으로 구성되어 있는데 마이셀(4) 내부로는 물에 녹지 않는 파클리탁셀(7)을 hydrophobic tail group이 감싸게 되고, 외부로는 hydrophilic head group이 있어 수용액에 용해될 수 있다. 상기 (d) 단계의 마이셀 공정에서 비수용성 유기용매 층(1)은 파클리탁셀을 포함한 양이온계면활성제 층(3)과 상 분리(2)되어 파클리탁셀이 포함되어 있는 양이온계면활성제 층으로부터 불순물들을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 본 발명의 마이셀 공정에 사용된 양이온계면활성제는 수용액 상태로 사용하는 것이 좋으며, 수용액의 1 ~ 20 %(w/v), 가장 좋게는 5 ~ 15 %(w/v)로 사 용되는 것이고, 상기 범위의 양이온계면활성제 수용액을 사용하는 경우, 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리하는데 효과적이다.
본 발명에 따른 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법은 흡착제 처리 및 양이온계면활성제를 이용한 마이셀 공정으로 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리 가능하며, 효율적이고 경제적인 방법으로 대량 생산이 가능하다.
보다 구체적으로는 마이셀 공정 전 실리카계 흡착제를 사용하여 흡착제 처리함으로써 바이오매스(biomass) 유래 왁스, 타르 등의 성분을 효과적으로 제거할 수 있으며, 양이온계면활성제를 사용하여 마이셀 공정을 함으로써 파클리탁셀의 순도 및 정제 공정의 효율성을 증대시키고, 고순도의 파클리탁셀을 고수율로 쉽게 분리하는데 효과가 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이는 발명의 구성 및 효과를 이해시키기 위한 것 일뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
시약
본 발명에서 양이온 계면활성제로 N-세틸프리디늄 클로라이드(N-cetylpridinium chloride, 99 %, Acros, USA), 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드(hexadecyltrimethylammonium chloride, 99 %, Acros, USA), 도데실트리메틸암모늄 클로라이드(dodecyltrimethylammonium chloride, 98 %, Acros, USA)를 사용하였 고, 음이온 계면활성제로 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate, 99 %, Acros, USA), 소듐 디옥틸 설포숙시네이트(sodium dioctyl sulfosuccinate, 98 %, Acros, USA)를 사용하였으며, 비이온 계면활성제로는 Tween 80(Samchun Pure Chemical Co., Korea), 폴리에틸렌글리콜 6000(polyethylene glycol 6000, 99 %, Samchun Pure Chemical Co., Korea), Triton X-100(Sigma-Aldrich, USA)을 각각 사용하였다.
[시험예 1] 파클리탁셀의 분석방법
HPLC(Waters)를 사용하여 파클리탁셀의 함량을 분석하였으며, 모든 분석 시료는 3개씩 취하여 분석 후 평균값으로 함량을 결정하였다. 분석에 사용한 컬럼은 Capcell Pak C18 UG 120 (250 mm × 4.6 mm, Shiseido, Japan), 컬럼 온도는 40 ℃, 이동상은 acetonitrile/water (65/35~35/65, v/v gradient), 유속은 1.0 mL/min, 시료 주입량은 20 μL이며, UV(227 nm) detector를 사용하였다. 파클리탁셀 표준물질은 Sigma-Aldrich 제품(순도: 95%)을 사용하였다.
[제조예 1] 식물세포 배양
본 실험에 사용된 식물세포 배양액은 Taxus chinensis의 잎으로부터 얻은 세포주(cell line)를 이용하여 배양하였다. 배양액으로부터 식물세포 회수를 위하여 데칸더 원심분리기(Westfalia, CA 150 Clarifying Decanter)를 이용하였으며, 식물 세포조각(debris) 회수를 위하여 고속 원심분리기(α-Lavel, BTRX 205 GD-35 CDEFP)를 사용하였다. 본 발명에서는 회수한 식물세포와 세포조각을 합하여 바이오매스(biomass)라 한다.
[실시예 1 ~ 12 및 비교예 1 ~ 20] 흡착제 처리 및 마이셀 공정을 이용한 파클리탁셀 정제
세포 배양액으로부터 회수한 바이오매스(biomass)를 메탄올에 1 %(w/v)로 첨가하여 실온에서 30분 동안 추출 및 여과하고, 바이오매스(biomass)에 새로운 메탄올을 첨가하여 동일한 방법으로 4회 반복하여 추출을 수행하였다. 추출 여액을 모아 농축기(CCA-1100, EYELA, Japan)에서 농축(원액의 30 %)하고 농축액에 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)를 첨가(농축액의 25 %)하고 실온에서 30분 동안 액체-액체 추출을 3회 반복 수행하여 극성불순물을 제거한 후 감압 농축 및 건조하였다. 상기 액체-액체 추출물 건조 후 얻은 제1건조물(파클리탁셀 순도: 8 %)에 흡착제인 sylopute(Fuji Silysia Chemical Ltd., Japan) 50 %(w/w)와 메틸렌 클로라이드를 첨가(농축액의 25%)하여 40 ℃에서 30분 동안 교반한 후 여과하였다. 여액은 30 ℃, 감압상태에서 건조하여 마이셀 공정에 이용하였다. 상기 여액 건조 후 얻은 제2건조물(파클리탁셀 순도: 9.8 %)을 MtBE(methyl-t-butyl-ether) 25 mL에 녹인 후 계면활성제 수용액 12.5 mL와 헥산 25 mL를 넣고 실온에서 교반하였다. 30분 동안 교반 후 정체시켜 상 분리 후 마이셀이 형성되어 있는 계면활성제 층을 회수하였으며, 동일한 조건으로 4회 반복 실험을 수행하였다. 4회 반복 실험을 통하여 회수한 계면활성제 층에 다시 MtBE를 넣어 계면활성제 층으로부터 마이셀을 분해시켜 줌으로써 파클리탁셀은 MtBE 층으로 회수되며, 동일한 방법으로 4회 반복 실험을 수행하였다. 상기 회수된 MtBE 층을 감압 농축한 후, 농축액을 진공오븐(UP-2000, EYELA, Japan)에서 24시간 동안 건조시킨 후 HPLC로 분석하였다.
파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 공정의 원리 및 개략도는 도 1에 나타내었으며, 본 발명의 흡착제 처리 전과 후의 파클리탁셀 순도는 도 2에 나타내었다. 하기 표 1과 같이 계면활성제의 종류 및 농도를 달리하여 실시예 1 ~ 12 및 비교예 1 ~ 20을 실시하였다.
[표 1]
Figure 112009046749373-PAT00001
상기 실시예 1 ~ 12 및 비교예 1 ~ 20의 정제에 따른 파클리탁셀의 순도 및 수율은 도 3 내지 도 5에 나타내었다.
도 3은 양이온계면활성제(CPC, CTMAC, LTMAC)의 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)를 나타낸 것으로, 양이온계면활성제의 농도가 5 %(w/v) 일 때 파클리탁셀의 수율 및 순도가 최대치를 보인 것을 확인할 수 있었다. 특히 CTMAC 5 %(w/v)에서 가장 높은 수율(~99%)을 얻을 수 있었다. 순도의 경우에는 세 종류의 계면활성제 모두 농도 5 %(w/v) 이상에서 21 % 정도로 비슷한 경향을 보였다. 또한 상 분리에 소요되는 시간은 CPC와 LTMAC의 경우에는 1시간 정도 소요되는 반면 CTMAC의 경우 30분 정도가 소요되어 상대적으로 빠른 시간 내에 상 분리가 이루어짐을 확인할 수 있었다.
도 4는 음이온계면활성제(SDS, AOT)의 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)를 나타낸 것으로, 음이온계면활성제 중 AOT의 경우에는 1 %(w/v) 이상의 농도에서 음이온계면활성제가 물에 용해되지 않아 마이셀 공정에 활용하는데 어려움이 있으며, SDS의 경우에는 계면활성제 농도 증가에 따라 수율 및 순도가 증가하다가 5 %(w/v) 이상에서는 거의 변화가 없음을 확인할 수 있었다. 또한 상 분리에 소요되는 시간은 1.5시간 정도로 양이온계면활성제에 비해 상 분리에 더 많은 시간이 소요되었다.
마이셀 공정에 있어서 계면활성제의 농도가 증가할수록 마이셀 내부에 파클리탁셀을 감싸 수용액 상으로 잘 이동시키는 반면 마이셀 형성과 상 분리 후 수용액 상으로부터 파클리탁셀을 다시 회수할 때에는 어려움이 있어 최적의 농도가 존재하는 것으로 판단된다.
도 5는 비이온계면활성제(Tween-80, PEG-6000, TX-100)의 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)를 나타낸 것으로, 도 5에서 보는 바와 같이 수율 및 순도가 각각 30 %, 10 % 이상 증가하지 못할 뿐만 아니라 1 %(w/v) 이상의 농도에서는 계면활성제가 물에 용해되지 않고, 상 분리에도 많은 시간(2 ~ 4 시간)이 소요되어 마이셀 공정에 활용하기 어렵다.
도 1은 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 공정의 원리 및 개략도를 나타낸 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
1: 비수용성 유기용매 층 5: 친수성
2: 상 분리 6: 소수성
3: 양이온계면활성제 층 7: 파클리탁셀
4: 마이셀
도 2는 흡착제 처리 전(a)과 후(b)의 파클리탁셀 순도를 나타낸 것이며, 도 3은 양이온 계면활성제의 종류 및 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)를 나타낸 것이고, 도 4는 음이온 계면활성제의 종류 및 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)을 나타낸 것이며, 도 5는 비이온 계면활성제의 종류 및 농도에 따른 파클리탁셀의 수율(a) 및 순도(b)을 나타낸 것이다.

Claims (8)

  1. (a) 택서스속(Taxus genus) 식물체, 이의 세포 또는 이의 세포 배양액에 수용성 유기용매를 첨가하여 추출한 후 추출액을 농축하는 단계;
    (b) 상기 농축액에 비극성 유기용매를 첨가하여 액체-액체 추출한 후 감압 농축 및 건조하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 얻은 제1건조물을 흡착제로 처리하고 여과하여 얻은 여액을 건조하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계에서 얻은 제2건조물을 비수용성 유기용매와 양이온계면활성제의 혼합액에 넣고, 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 마이셀이 형성된 양이온계면활성제 층을 회수하는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계의 회수된 양이온계면활성제 층에 비수용성 유기용매를 더 첨가하여 교반한 후 정체시켜 상 분리 후 비수용성 유기용매 층을 회수하고, 이를 감압 농축하는 단계;
    를 포함하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 수용성 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 메틸렌 클로라이드에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이고, (b) 단계의 비극성 유기용매는 메틸렌 클로라이드, 에틸아세테이트, 에테르에서 선택되는 1종 또는 2종 이상 의 혼합물이며, (d) 단계 및 (e) 단계의 비수용성 유기용매는 디클로로메탄, 카본 테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 클로로포름(chloroform), 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane), 디-에틸 에테르(di-ethyl ether), 메틸-t-부틸 에테르(methylt-butyl ether), 디-이소-프로필 에테르(di-iso-propyl ether), 헥산, 벤젠에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 비수용성 유기용매는 메틸-t-부틸 에테르(methylt-butyl ether)와 헥산의 혼합물이고, 상기 (e) 단계의 비수용성 유기용매는 메틸-t-부틸 에테르(methylt-butyl ether)인 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 흡착제는 실리카계 흡착제를 사용하는 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 흡착제 처리는 흡착제를 상기 (b) 단계에서 얻은 제1건조물의 20 ~ 100 %(w/w)로 첨가하고, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 더 첨가하여 교반하는 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 양이온계면활성제는 N-세틸프리디늄 클로라이드(N-cetylpridinium chloride), 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드(hexadecyltrimethylammonium chloride), 도데실트리메틸암모늄 클로라이드(dodecyltrimethylammonium chloride)에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 양이온 계면활성제는 수용액 상태로 사용하는 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 양이온 계면활성제는 수용액의 1 ~ 20 %(w/v)로 사용되는 것을 특징으로 하는 파클리탁셀 전처리를 위한 마이셀 기반 분리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103804327A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 刘胜远 一种从含紫杉醇的浸膏分离和提纯紫杉醇的方法
CN103804324A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 刘胜远 一种从含巴卡亭ⅲ的浸膏分离和提纯巴卡亭ⅲ的方法
CN111253345A (zh) * 2020-03-02 2020-06-09 东北林业大学 一种红豆杉枝叶中紫杉醇的提取方法

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