비용 절감과 유연한 생산 - ScienceDaily

항생제 세파졸린은 세계보건기구(WHO)에 따르면 필수의약품이다. 일반적으로 배치 제조를 통해 생산되지만 이 다단계 공정은 시간이 많이 걸리고 낭비적이며 매우 전문적인 시설이 필요합니다. 이제 처음으로 연구원들은 연속 흐름 방식을 사용하여 세파졸린을 제조했습니다. 이 방법은 필요할 때 얼마나 많은 약물을 생산할 수 있는지에 대해 더 저렴하고 빠르며 낭비가 적고 더 유연합니다. 세파졸린에 대한 접근성을 개선하는 것은 전 세계 건강에 매우 중요하며 특히 2019년에 부족을 경험한 일본과 같은 국가와 관련이 있습니다. 이 연구는 Bulletin of the Chemical Society of Japan에 게재되었습니다.

패혈성 인두염이나 고통스러운 요로 감염을 앓은 적이 있다면 회복을 돕기 위해 항생제를 처방받았을 것입니다. 항생제는 심각한 박테리아 감염에 대한 우리의 가장 큰 무기 중 하나이며 이에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 세파졸린(Cefazolin)은 WHO에서 필수 의약품으로 지정할 정도로 인체 건강에 매우 중요한 약물 중 하나입니다. 요로, 호흡기 및 관절 감염과 같은 광범위한 질병을 치료하고 수술 후 감염을 예방하는 데 사용됩니다.

대부분의 약물과 마찬가지로 세파졸린은 각 단계에서 정밀한 제어가 가능한 단계별 공정인 배치 제조를 통해 만들어집니다. 그러나 시간이 많이 걸리고 오염과 같은 위험을 최소화하기 위해 신중하게 통제된 현장에서 충분한 공간이 필요합니다. 시간 프레임, 특수 장비 및 제어 공간, 많은 양의 폐기물로 인해 생산 비용이 저렴하지 않으며 특히 새 시설을 설정할 때 높습니다.

배치 제조의 대안은 연속 흐름 제조입니다. 이 방법은 발생하는 반응을 제어하는 것이 더 어렵기 때문에 제약회사에서 널리 사용되지 않았습니다. 그러나 도쿄 대학의 연구원들은 이제 연속 흐름 제조를 통해 세파졸린을 안전하게 생성하는 방법을 개발했습니다.

“우리가 개발한 방법은 콤팩트한 제조 시설 내에서 대량 생산이 가능하고 막대한 장비 비용이 들지 않으며 의약품 등급의 의약품을 안전하고 확실하게 제공할 수 있습니다.”라고 이학 대학원 화학과의 Shu Kobayashi 교수는 설명했습니다. .

이시타니 하루로(Haruro Ishitani) 화학과 프로젝트 교수는 “이 항생제에 대한 수요는 크게 변동하며 불안정성 때문에 너무 미리 준비하지 않는 것이 더 나은 약물”이라고 말했다. “따라서 연속 흐름 방식의 큰 이점은 필요에 따라 생산량을 쉽게 조정할 수 있다는 것입니다.”

이름에서 알 수 있듯이 연속 흐름 제조는 배치 방법과 달리 여러 개별 단계 사이에 일시 중지가 필요하지 않습니다. 연구팀은 쉽게 구할 수 있는 상업적 원료로부터 세파졸린을 생산하기 위해 두 개의 연결된 반응기를 사용했습니다. 반응을 촉진하는 원료와 시약은 코일 모양의 얇은 금속관처럼 보이는 첫 번째 반응기로 펌핑된 후 다른 원료가 추가되는 두 번째 반응기로 이동했습니다. 거기에서 세파졸린이 흘러나왔습니다. 최종적으로 고순도 제품을 얻을 수 있도록 온도, 이송 속도, 시약 혼합 비율 등 반응기 내부 환경을 최적화하는 것이 팀의 과제였습니다. 세파졸린의 구조 연구원들에 따르면, 이 방법은 기존의 배치 제조보다 훨씬 우수했으며 더욱 최적화될 수 있었습니다.

Kobayashi와 Ishitani는 수입에 크게 의존하는 대신 세파졸린과 같은 중요한 의약품을 필요할 때 국내에서 제조할 수 있는 일본의 시설 부족에 대한 우려로 이 연구를 수행하게 되었습니다. 그들의 우려는 2019년 일본이 세파졸린의 해외 유입으로 세파졸린의 심각한 부족 사태를 겪으면서 현실화됐다. 연속 흐름 방법은 더 많은 배치 방법 시설을 구축하는 것보다 전국적으로 구현하는 것이 더 쉽고 저렴할 뿐만 아니라 소규모 지역 사회와 병원이 원할 때 필수 의약품을 제조하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Ishitani는 “많은 화합물이 연속 흐름 방식으로 합성될 수 있습니다.”라고 말했습니다. “이 방식을 채택함으로써 안정적인 의약품 수급에 기여할 수 있고, 희귀질환 및 재난 대응, 신약 개발에 도움을 줄 수 있다고 믿습니다. 농업용도, 저탄소 사회 구현 등은 또 다른 시급한 사회과제입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230806211625.htm