科學(xué)家可通過(guò)3D打印機(jī)合成藥物及化學(xué)衍生物

在不久后的將來(lái),，我們也許再也不用在生病時(shí)去藥店買(mǎi)藥了，通過(guò)把簡(jiǎn)單的化合物放入瓶裝的反應(yīng)裝置中,，科學(xué)家已經(jīng)能通過(guò) 3D 打印機(jī)合成藥物以及各種化學(xué)衍生物,。他們表示，該技術(shù)能將化學(xué)過(guò)程數(shù)字化,，使人們能自己合成生活中所需的各類化學(xué)材料,。目前，3D 打印已有了廣泛的應(yīng)用價(jià)值,，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)化學(xué)家 Cronin 表示：“我們的方法將挽救供不應(yīng)求,、在工廠中難以制造的藥物的生產(chǎn)效率，并允許制造方式的高度定制化,�,！边@也能使調(diào)整某些在商品市場(chǎng)中需求量小、難以獲取卻又必不可少的藥物的供給量,，使偏遠(yuǎn)地區(qū)獲取更多資源,。

“這將是一個(gè)里程碑式的成就，該技術(shù)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告將無(wú)比引人注目,�,！泵绹�(guó)西北大學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主、該研究的參與人 Fraser Stoddart 表示,。目前,，3D 打印已有了廣泛的應(yīng)用價(jià)值。從鞋子,、汽車(chē)零配件到人造血管和武器搶支,，無(wú)一不有 3D 打印的蹤影。

近幾年,，澳大利亞和歐洲的科學(xué)家們正邁向行業(yè)的前沿,，使用小型儀器制造化學(xué)反應(yīng)裝置。澳大利亞公司 CSIRO Manufacturing 的化學(xué)工程師 Christian Hornung 表示,，這些裝置將變成高效安全的微型工業(yè)基地,。

無(wú)獨(dú)有偶，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)化學(xué)家 Leroy Cronin 也在尋找一種拓寬非專業(yè)用戶合成藥物能力的自主儀器,。換句話說(shuō),，MP3 播放器以數(shù)字化的民主的方式解放了音樂(lè)市場(chǎng)，他想以類似的形式開(kāi)放藥物市場(chǎng),。

在 2012 年,，Cronin 在《自然-化學(xué)》(Nature Chemistry)上發(fā)表的文章實(shí)現(xiàn)了他計(jì)劃的第一步。該文章描述了一種他命名為 reactionware的機(jī)器,，它實(shí)為含有催化劑和其他部件的化學(xué)反應(yīng)器皿,，能保證具體不同反應(yīng)的發(fā)生,。通過(guò)添加反應(yīng)物，Cronin 的團(tuán)隊(duì)合成了各式各樣的化合物樣本,，包括環(huán)狀的有機(jī)化合物乙苯,。然而，Cronin 承認(rèn)有批評(píng)者懷疑該方法能否制造如藥物之類的高度復(fù)雜化合物,�,！拔蚁矚g聽(tīng)到質(zhì)疑的聲音�,！彼�表��,。

事實(shí)證明，他的努力得到了結(jié)果,。在新一期的《科學(xué)》雜志上,，Cronin 和其團(tuán)隊(duì)發(fā)布了其最新的打印方法，通過(guò)一系列環(huán)環(huán)相扣的反應(yīng)器皿(這些器皿用于如過(guò)濾,、蒸餾,、攪拌等不同的反應(yīng)機(jī)制)在 12 個(gè)步驟之內(nèi)完成 4 種不同的化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)在特定時(shí)間,、以特定的順序加入反應(yīng)物,，該儀器能將容易獲取的簡(jiǎn)單材料制備成肌肉弛緩劑巴氯芬。如果把反應(yīng)物換成不同的試劑,，就能制備其他不同類型的藥品,，如治療潰瘍和反酸的抗痙攣藥物。

Cronin 表示：“我們的方法將挽救供不應(yīng)求,、在工廠中難以制造的藥物的生產(chǎn)效率,，并允許制造方式的高度定制化�,！边@也能使調(diào)整某些在商品市場(chǎng)中需求量小,、難以獲取卻又必不可少的藥物的供給量，使偏遠(yuǎn)地區(qū)獲取更多資源,，CSIRO 公司的化學(xué)工程師 Hornung 補(bǔ)充到,。

除此之外,，消除有機(jī)化工廠職工的安全隱患也是 Cronin 的目標(biāo)之一,。這些化學(xué)家必須在藥物合成的步驟中操作，因此會(huì)暴露在化學(xué)物的危險(xiǎn)之下,�,！拔覀兊闹圃鞕C(jī)制能使化學(xué)家專注于研究，尋找更多有藥效的分子,。該機(jī)制也能允許生物學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家輕松地合成某些半衰期很短的分子,，以滿足他們的研究需要,。”

但 Hornung 也表達(dá)了他對(duì)該技術(shù)的擔(dān)心：這樣下去,，不法分子合成危險(xiǎn)藥物的門(mén)檻也會(huì)被大大降低,。Cronin 堅(jiān)信，其研究成果總歸是利大于弊的,，我們不能因?yàn)椴豢芍�的風(fēng)險(xiǎn)放棄挽救生命的機(jī)會(huì),。在制藥產(chǎn)業(yè)，假冒偽劣藥品是一項(xiàng)全球性問(wèn)題,。零售藥品中有相當(dāng)一部分的成分被制藥商動(dòng)了手腳,，將其中的有效成分換成了化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的替代品甚至是危險(xiǎn)合成物。在某些發(fā)展中國(guó)家,，假藥占據(jù)了市場(chǎng)份額的 30%,，給合法的制藥公司造成至少每年 2000 億的損失。 若是使用 reactionware,，制造假藥的風(fēng)險(xiǎn)就大大降低了,，因?yàn)樵搩x器中每種制藥方式都嚴(yán)格生產(chǎn)一種藥物。

但是,，法律如何監(jiān)管這種新型制藥方式仍需探討,。若這種機(jī)器真的走向市場(chǎng)化，美國(guó)食品藥品監(jiān)管局就需要重寫(xiě)他們的章程了,。比起規(guī)范制藥廠商,，監(jiān)管人員更需要保證 reactionware 制備有效安全的藥品。Cronnin 也承認(rèn)了這一弊端,，但他仍認(rèn)為該問(wèn)題能在合理的范圍內(nèi)得到解決,，如在合成后對(duì)生成物進(jìn)行化學(xué)測(cè)試以保證該產(chǎn)物沒(méi)有出現(xiàn)偏差。Cronnin 表示：“我認(rèn)為這是可行的,�,！�

來(lái)源：DeepTech深科技
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