不久之后,你就可以自己在家里打印药物了

“这将是一个里程碑式的成就,该技术的实验报告将无比引人注目。”美国西北大学诺贝尔奖得主、该研究的参与人 Fraser Stoddart 表示。

目前,3D 打印已有了广泛的应用价值。从鞋子、汽车零配件到人造血管和武器枪支,无一不有 3D 打印的踪影。

近几年,澳大利亚和欧洲的科学家们正迈向行业的前沿,使用小型仪器制造化学反应装置。澳大利亚公司 CSIRO Manufacturing 的化学工程师 Christian Hornung 表示,这些装置将变成高效安全的微型工业基地。

无独有偶,英国格拉斯哥大学化学家 Leroy Cronin 也在寻找一种拓宽非专业用户合成药物能力的自主仪器。换句话说,MP3 播放器以数字化的民主的方式解放了音乐市场,他想以类似的形式开放药物市场。

在 2012 年,Cronin 在《自然 – 化学》(Nature Chemistry)上发表的文章实现了他计划的第一步。该文章描述了一种他命名为 reactionware 的机器,它实为含有催化剂和其他部件的化学反应器皿,能保证具体不同反应的发生。通过添加反应物,Cronin 的团队合成了各式各样的化合物样本,包括环状的有机化合物乙苯。然而,Cronin 承认有批评者怀疑该方法能否制造如药物之类的高度复杂化合物。“我喜欢听到质疑的声音。”他表示。

不久之后,你就可以自己在家里打印药物了

事实证明,他的努力得到了结果。在新一期的《科学》杂志上,Cronin 和其团队发布了其最新的打印方法,通过一系列环环相扣的反应器皿(这些器皿用于如过滤、蒸馏、搅拌等不同的反应机制)在 12 个步骤之内完成 4 种不同的化学反应。通过在特定时间、以特定的顺序加入反应物,该仪器能将容易获取的简单材料制备成肌肉弛缓剂巴氯芬。如果把反应物换成不同的试剂,就能制备其他不同类型的药品,如治疗溃疡和反酸的抗痉挛药物。

Cronin 表示:“我们的方法将挽救供不应求、在工厂中难以制造的药物的生产效率,并允许制造方式的高度定制化。”这也能使调整某些在商品市场中需求量小、难以获取却又必不可少的药物的供给量,使偏远地区获取更多资源,CSIRO 公司的化学工程师 Hornung 补充到。

除此之外,消除有机化工厂职工的安全隐患也是 Cronin 的目标之一。这些化学家必须在药物合成的步骤中操作,因此会暴露在化学物的危险之下。“我们的制造机制能使化学家专注于研究,寻找更多有药效的分子。该机制也能允许生物学家和神经学家轻松地合成某些半衰期很短的分子,以满足他们的研究需要。”

但 Hornung 也表达了他对该技术的担心:这样下去,不法分子合成危险药物的门槛也会被大大降低。

Cronin 坚信,其研究成果总归是利大于弊的,我们不能因为不可知的风险放弃挽救生命的机会。在制药产业,假冒伪劣药品是一项全球性问题。零售药品中有相当一部分的成分被制药商动了手脚,将其中的有效成分换成了化学结构类似的替代品甚至是危险合成物。在某些发展中国家,假药占据了市场份额的 30%,给合法的制药公司造成至少每年 2000 亿的损失。 若是使用 reactionware,制造假药的风险就大大降低了,因为该仪器中每种制药方式都严格生产一种药物。

但是,法律如何监管这种新型制药方式仍需探讨。若这种机器真的走向市场化,美国食品药品监管局就需要重写他们的章程了。比起规范制药厂商,监管人员更需要保证 reactionware 制备有效安全的药品。Cronnin 也承认了这一弊端,但他仍认为该问题能在合理的范围内得到解决,如在合成后对生成物进行化学测试以保证该产物没有出现偏差。Cronnin 表示:“我认为这是可行的。”

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