一种新型可持续制药方法有望帮助降低美国处方药成本。
缅因大学、美国农业部林产品实验室和威斯康星大学的研究团队发现,该化学突破或能解决他汀类降胆固醇药物和抗生素等高价药品的主要成本驱动因素——生产成本问题。
研究人员指出,在当前最昂贵的药物中,许多需要手性中心的药物成本尤为突出。手性是指分子与其镜像无法完全重合的特性,如同左右手的关系。手性可直接影响药物的生物效应,包括疗效、副作用和代谢过程。手性药物的高成本主要源于生产过程中使用的"构建模块",这些模块因复杂的反应和纯化路径而价格高昂。
研究团队现已探索出一条成本更低的生产路径,能从高浓度葡萄糖中以高转化率生产关键构建模块之一——(S)-3-羟基-γ-丁内酯(HBL)。缅因大学森林生物制品研究所的托马斯·施瓦茨(Thomas Schwartz)和美国农业部的菲利普·克尔斯滕(Philip Kersten)向《新闻周刊》表示:"我们并非首个利用可再生糖类生产HBL的工艺,但认为这是目前发现的最简化流程之一。该方法结合了仅需两种酶的生化过程与使用低成本简易酸碱的化学过程。"
研究团队解释称,HBL作为手性物质,被用于合成他汀类药物、抗生素和HIV抑制剂等多种关键药物。葡萄糖可从任何木质纤维素原料中提取,例如木屑、锯末、树枝或其他木质生物质。
施瓦茨和克尔斯滕表示:"初步经济分析表明,我们的工艺生产HBL的成本远低于现有工艺,这为生产更廉价的药品及新型消费品打开了大门。"由于采用生物质糖作为原料,该工艺比当前石油基工艺更具可持续性。
施瓦茨在声明中补充:"若使用造纸业副产品木糖等其他木质糖类,我们有望生产新型化学品和构建模块,例如绿色清洁产品或新型可再生可回收塑料。"
除作为手性物质外,美国能源部已将HBL认定为多种化学品和塑料的高价值前体。研究团队指出,此前可持续生产HBL的尝试因安全问题、效果不佳或成本效益不足而收效甚微。
施瓦茨解释道:"竞争性工艺要么产率低,要么使用危险起始材料,或因生产方案选择不当和产量低下而整体成本高昂。商业工艺之所以昂贵,是因为必须向分子添加自然界中石油化学品通常不具备的手性中心。"
研究人员声称,新工艺不仅显著减少温室气体排放,与当前石油基原料工艺相比,生产成本还降低60%以上。该方法还能生产乙醇酸(GA)等其他重要商业化学品,带来额外经济机遇。
施瓦茨和克尔斯滕表示:"下一步将推进工艺规模化,这将揭示瓶颈所在,并最终可能实现商业化生产。"
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