未來可能的藥神 – 有機化學和連續流技術的“神”結合
“我不是藥神” 的播出,把中國的藥企又推到了浪尖上。中國藥企如何在仿制藥領域盡快生產出優質低價的藥品?有機化學遇到了連續流技術,掌握了這兩項技術,未來做一下藥神也未必沒有可能。
Steven V. Ley是劍橋大學化學系主任,皇家化學會前任會長、“英國最重要的100位科學家之一”、世界連續流動化學界大牛之一。有了有機化學和連續流技術兩項技能,Steven V. Ley馳騁在化學合成的沙場上,碩果累累。
Steven Ley 通過微通道連續流化學和一些純化手段對格列衛-伊馬替尼Gleevec(Imatinib mesylate)進行了全合成的示范。整個過程充分證明:全連續反應-分離純化-在線檢測的集成是完全可以實現的。
這將從根本上解決藥物化學成分API生產的成本高和質量控制難的兩大挑戰。下面我們就來看看,格列衛中活性成分伊馬替尼(Imatinib )是如何連續合成的?
對伊馬替尼的剖析可以看出,該分子由三個反應構成:布赫瓦爾德-哈特維希交叉偶聯反應,酰鹵-胺縮合反應及親核反應。
第一步用酰鹵和苯胺合成生成酰胺(化合物4)
第二步是典型的親核取代反應,芐氯與仲胺反應生成(化合物6)。
再通過布赫瓦爾德-哈特維希交叉偶聯反應得到(化合物1),即伊馬替尼(Imatinib )
在伊馬替尼(Imatinib )全合成過程中用到了連續合成、連續分離、連續溶劑置換及在線檢測等技術。
連續流動全合成是一個復雜的過程。不同合成步驟之間需要實現分離純化的連續化,以及不同反應的溶劑自動切換及解決溶解性的問題。目前連續流技術發展迅猛,連續反應、連續分離、連續結晶及在線檢測都已有完善的設備可以使用。
康寧專注于微反應技術的創新,多年來和麻省理工學院,Zaiput科技公司以及Magritek Benchtop NMR等世界一流創新團隊緊密合作,打造“微反應+微分離+在線控制:連續化學反應快速篩選平臺”并取得成功。
該工藝平臺自動化程度高,可對工藝條件進行快速篩選,反應結果瞬間可知??稍诙虝r間內建立強大的化合物庫,并可無縫放大,在實驗室條件下提供批量產品供臨床使用。
康寧一體化平臺可以開發釜式反應不能完成的一系列困難反應,產生新的知識產權,在激烈的市場競爭中保持競爭優勢。同時康寧可以提高3500噸年通量的工業化微反應器及Zaiput連續分離設備。
連續流反應器由于具有相當的穩定性,操作全自動化,自動記錄等優點。具有很強的數據追溯性,非常便于品質管理,受到了FDA的青睞。FDA也推薦在藥物合成中使用連續流反應器。使用連續流反應器不僅能應用于關鍵步驟,而且能在藥物合成的全合成中得到應用。
制藥設備的小型化、智能化,將完全顛覆未來藥品研發和生產的模式。歐美、印度的制藥巨頭們正在進行著藥品生產的大變革。強生、輝瑞、默沙東、吉利德、禮來、百時美施貴寶、葛蘭素史克等都在本土建立連續流技術中心,加緊工業4.0的步伐 -智能化連續生產。
要想造福百姓,研發和生產優質和低廉的藥品,選擇連續流技術或許是一條正確的道路。參考文獻:Chem. Commun. 2010, 46, 2450