科學家可通過3D打印機合成藥物及化學衍生物

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

“這將是一個里程碑式的成就，該技術的實驗報告將無比引人注目�！泵绹�西北大學諾貝爾獎得主、該研究的參與人 Fraser Stoddart 表示。目前，3D 打印已有了廣泛的應用價值。從鞋子、汽車零配件到人造血管和武器搶支，無一不有 3D 打印的蹤影。

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

無獨有偶，英國格拉斯哥大學化學家 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，MP3 播放器以數字化的民主的方式解放了音樂市場，他想以類似的形式開放藥物市場。

在 2012 年，Cronin 在《自然-化學》(Nature Chemistry)上發(fā)表的文章實現了他計劃的第一步。該文章描述了一種他命名為 reactionware的機器，它實為含有催化劑和其他部件的化學反應器皿，能保證具體不同反應的發(fā)生。通過添加反應物，Cronin 的團隊合成了各式各樣的化合物樣本，包括環(huán)狀的有機化合物乙苯。然而，Cronin 承認有批評者懷疑該方法能否制造如藥物之類的高度復雜化合物。“我喜歡聽到質疑的聲音。”他表示。

事實證明，他的努力得到了結果。在新一期的《科學》雜志上，Cronin 和其團隊發(fā)布了其最新的打印方法，通過一系列環(huán)環(huán)相扣的反應器皿(這些器皿用于如過濾、蒸餾、攪拌等不同的反應機制)在 12 個步驟之內完成 4 種不同的化學反應。通過在特定時間、以特定的順序加入反應物，該儀器能將容易獲取的簡單材料制備成肌肉弛緩劑巴氯芬。如果把反應物換成不同的試劑，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求、在工廠中難以制造的藥物的生產效率，并允許制造方式的高度定制化�！边@也能使調整某些在商品市場中需求量小、難以獲取卻又必不可少的藥物的供給量，使偏遠地區(qū)獲取更多資源，CSIRO 公司的化學工程師 Hornung 補充到。

除此之外，消除有機化工廠職工的安全隱患也是 Cronin 的目標之一。這些化學家必須在藥物合成的步驟中操作，因此會暴露在化學物的危險之下�！拔覀兊闹圃鞕C制能使化學家專注于研究，尋找更多有藥效的分子。該機制也能允許生物學家和神經學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 也表達了他對該技術的擔心：這樣下去，不法分子合成危險藥物的門檻也會被大大降低。Cronin 堅信，其研究成果總歸是利大于弊的，我們不能因為不可知的風險放棄挽救生命的機會。在制藥產業(yè)，假冒偽劣藥品是一項全球性問題。零售藥品中有相當一部分的成分被制藥商動了手腳，將其中的有效成分換成了化學結構類似的替代品甚至是危險合成物。在某些發(fā)展中國家，假藥占據了市場份額的 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，制造假藥的風險就大大降低了，因為該儀器中每種制藥方式都嚴格生產一種藥物。

但是，法律如何監(jiān)管這種新型制藥方式仍需探討。若這種機器真的走向市場化，美國食品藥品監(jiān)管局就需要重寫他們的章程了。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 也承認了這一弊端，但他仍認為該問題能在合理的范圍內得到解決，如在合成后對生成物進行化學測試以保證該產物沒有出現偏差。Cronnin 表示：“我認為這是可行的�！�

來源：DeepTech深科技
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