用合成法生產(chǎn)肝素
研究人員已經(jīng)找到了一種合理有效的方法來生產(chǎn)某一叫做肝素的重要類別的抗凝藥物,即用合成的方法而非從農(nóng)場動物那里獲得肝素。
肝素已被廣泛使用了半個多世紀(jì)了,它們主要來自豬的腸內(nèi)膜。不幸的是,在2007和2008年期間,被污染肝素在的銷售導(dǎo)致了多起死亡。
有一種市售的肝素形式是由純粹的叫做戊聚糖鈉的化學(xué)合成所產(chǎn)生的,但這一過程需要大約50個步驟,這使得它相當(dāng)昂貴。
YongmeiXu及其同事現(xiàn)在展示,在實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模下,將一個精心挑選的酶雞尾酒用于某種簡單的前體物質(zhì)可在10至12個步驟中產(chǎn)生2種不同的肝素,其產(chǎn)率大約為40%。在細(xì)胞培養(yǎng)和兔子體內(nèi)的初步試驗(yàn)表明,這些肝素具有與戊聚糖鈉相似的性質(zhì)。
在一則相關(guān)的《觀點(diǎn)欄目》中,JeremyTurnbull說,這項(xiàng)工作提出了一種可能性,即合成的肝素也許在5至10年內(nèi)可以取代動物來源的肝素。
銷售額居*的生化藥物、廣泛用于制造抗凝血劑的肝素,可以借助基因工程生物酶催化,采用天然有機(jī)糖單元、硫酸根等分子“零件”,簡便、合成。
世界自然科學(xué)學(xué)術(shù)期刊美國《科學(xué)》雜志,10月28日刊載了武漢理工大學(xué)化工學(xué)院訪美副教授徐詠梅為*作者的科研論文,并特邀英國利物浦大學(xué)教授特恩布爾(JeremyETurnbul)撰文,重點(diǎn)推介這一世界*的化學(xué)酶法科研成果。
過去70多年來,肝素主要從豬小腸黏膜中提取。采用這種生物提取法獲得的肝素,分子大小不一、結(jié)構(gòu)各異,因質(zhì)量較難監(jiān)控曾出現(xiàn)致人病、死的污染問題。尤其是在2008年,肝素污染事件曾震動,有報(bào)道稱共有254名美國人因使用問題肝素致死。出口肝素原料藥物的中國企業(yè)一度成為中美藥物管理部門的調(diào)查對象。
為杜絕污染源,法國科學(xué)家嘗試采用純化學(xué)合成法人工合成肝素,并成功“組裝”出具有抗凝血效果的超低分子量肝素,但合成它需要50-60個步驟,耗時長,成本昂貴,產(chǎn)品得率僅為0.1%。
在北卡大學(xué)教堂山分校教授、武漢理工大學(xué)客座教授劉建指導(dǎo)下,以徐詠梅為核心成員的科研團(tuán)隊(duì),主要借助糖基轉(zhuǎn)移酶和硫酸根轉(zhuǎn)移酶催化方法,將天然葡糖胺、葡糖醛酸及硫酸根有機(jī)“組合”,只需10-12步即可合成結(jié)構(gòu)單一的超低分子量肝素,得率高達(dá)37%-45%,有效降低成本,且產(chǎn)品質(zhì)量易于控制。
特恩布爾教授認(rèn)為,化學(xué)酶法合成是肝素研究、生產(chǎn)領(lǐng)域具有里程碑意義的創(chuàng)舉,除為抗凝血藥物研制辟出新徑外,更重要的是,它將推動肝素的各種藥物研發(fā),廣泛用于醫(yī)治炎癥、神經(jīng)變性、癌癥等諸多疾病。
用合成法生產(chǎn)肝素
有資料表明,隨著人口老齡化帶來的心腦血管疾病發(fā)病率逐年上升,肝素產(chǎn)品市場需求旺盛,去年肝素銷售額突破73.66億美元。我國是zui大的肝素原料藥生產(chǎn)、出口國,去年出口總額達(dá)11.98億美元?;瘜W(xué)酶法合成法的出現(xiàn),將對我國普遍采用傳統(tǒng)生物提取法的生產(chǎn)企業(yè)帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)。