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Jun 27, 2023

2023 年 8 月 6 日

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東京大学による

抗生物質セファゾリンは、世界保健機関 (WHO) によると必須医薬品です。 通常はバッチ生産で生産されます。 今回初めて、研究者らは連続フロー法を使用してセファゾリンを製造した。 この方法は、より安価で、迅速で、無駄が少なく、必要なときにどのくらいの量の薬剤を生産できるかという点でより柔軟です。

セファゾリンへのアクセスを改善することは世界の健康にとって極めて重要であり、2019年にセファゾリン不足を経験した日本のような国々にとっては特に重要である。この研究は日本化学会紀要に掲載された。

抗生物質は重篤な細菌感染症に対する最大の武器の 1 つであり、その必要性はますます高まっています。 セファゾリンもそのような薬剤の 1 つであり、人間の健康にとって非常に重要であるため、WHO によって必須医薬品に指定されています。 尿路感染症、呼吸器感染症、関節感染症などの幅広い病気の治療や、手術後の感染症の予防に使用されます。

ほとんどの薬剤と同様、セファゾリンはバッチ製造、つまり各段階での正確な制御を可能にする段階的なプロセスで製造されます。 ただし、時間がかかり、汚染などのリスクを最小限に抑えるために慎重に管理された現場に十分なスペースが必要です。 期間、特別に装備され管理されたスペース、大量の廃棄物などの理由から、生産コストは決して安くはなく、特に新しい施設を設置する場合には高額になります。

バッチ製造に代わる方法は、連続フロー製造です。 この方法は、起こっている反応を制御することがより困難であるため、製薬会社によって広く使用されていませんでした。 しかし、東京大学の研究者らは、連続フロー製造を通じてセファゾリンを安全に製造する方法を開発しました。

理学研究科化学専攻の小林周教授は「今回開発した手法は、コンパクトな製造設備で大量生産が可能で、莫大な設備費もかからず、安全・安心に医薬品グレードの医薬品を提供できる」と説明する。 。

同じく化学科の石谷春郎特任教授は「この抗生物質は需要の変動が激しく、不安定なためあまり早めに準備しないほうが良い薬だ」と話す。 「連続フロー法の大きな利点は、必要に応じて生産量を簡単に調整できることです。」

名前が示すように、連続フロー製造では、バッチ方式とは異なり、複数の個別のステップの間に一時停止する必要がありません。

研究チームは、2 台の接続された反応器を使用して、容易に入手できる市販の原料からセファゾリンを製造しました。 反応を促進する原料と試薬は、コイル状の薄い金属管のように見える最初の反応器にポンプで注入され、その後、別の原料が追加される 2 番目の反応器に移動します。

そこからセファゾリンが流れ出した。 特に複雑な構造のため、最終的に高純度の生成物を得ることができるように、反応器内の環境、つまり温度、移送速度、試薬の混合比などを最適化することがチームにとっての課題でした。セファゾリンの構造。 研究者らによると、この方法は従来のバッチ製造よりも大幅に優れており、さらに最適化することも可能だという。

小林氏と石谷氏がこの研究に取り組む動機となったのは、セファゾリンのような重要な医薬品を必要なときに国内で製造する施設が日本になく、輸入に大きく依存していることへの懸念だった。