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Jun 27, 2023

2023년 8월 6일

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도쿄 대학

항생제 세파졸린은 세계보건기구(WHO)에 따르면 필수 약물입니다. 일반적으로 배치 제조를 통해 생산됩니다. 이제 처음으로 연구자들은 연속 흐름 방법을 사용하여 세파졸린을 제조했습니다. 이 방법은 필요할 때 얼마나 많은 약물을 생산할 수 있는지 측면에서 더 저렴하고 빠르며 낭비가 적고 더 유연합니다.

세파졸린에 대한 접근을 개선하는 것은 세계 보건에 필수적이며 특히 2019년에 부족 현상을 겪었던 일본과 같은 국가에 관련이 있습니다. 이 연구는 일본 화학 학회 회보(Bulletin of the Chemical Society of Japan)에 게재되었습니다.

항생제는 심각한 세균 감염에 대항하는 가장 강력한 무기 중 하나이며 항생제에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 세파졸린(Cefazolin)은 그러한 약물 중 하나로 인간 건강에 매우 중요하여 WHO에서 필수 의약품으로 지정했습니다. 요로감염, 호흡기감염, 관절감염 등 광범위한 질병을 치료하고 수술 후 감염을 예방하는 데 사용됩니다.

대부분의 약물과 마찬가지로 cefazolin은 각 단계에서 정밀한 제어가 가능한 단계별 공정인 배치 제조를 통해 만들어집니다. 그러나 시간이 많이 걸리고 오염과 같은 위험을 최소화하기 위해 신중하게 통제되는 현장에 충분한 공간이 필요합니다. 시간, 특수 장비 및 통제된 공간, 다량의 폐기물로 인해 생산 비용은 저렴하지 않으며 새로운 시설을 설치할 때 특히 높습니다.

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

이학대학원 화학과 고바야시 슈 교수는 "우리가 개발한 방법은 컴팩트한 제조 시설 내에서 대량 생산이 가능하고, 막대한 장비 비용이 들지 않으며, 의약품 등급의 의약품을 안전하게 제공할 수 있다"고 설명했습니다. .

"이 항생제에 대한 수요는 크게 변동하며 불안정성 때문에 너무 미리 준비하지 않는 것이 더 나은 약입니다."라고 역시 화학과의 이시타니 하루로 프로젝트 교수가 말했습니다. "그래서 연속 흐름 방식의 가장 큰 장점은 필요에 따라 생산량을 쉽게 조절할 수 있다는 것입니다."

이름에서 알 수 있듯이 연속 흐름 제조에서는 배치 방법과 달리 여러 개별 단계 사이에 일시 중지가 필요하지 않습니다.

연구팀은 쉽게 구할 수 있는 상업용 원료로부터 세파졸린을 생산하기 위해 두 개의 연결된 반응기를 사용했습니다. 반응을 촉진하는 원료와 시약은 코일 모양의 얇은 금속관처럼 생긴 1차 반응기로 펌핑된 뒤, 또 다른 원료가 첨가되는 2차 반응기로 옮겨졌다.

거기에서 세파졸린이 흘러나왔습니다. 특히 복잡한 구조로 인해 최종적으로 고순도의 제품을 얻을 수 있도록 반응기 내부 환경, 즉 온도, 전달 속도, 시약의 혼합 비율 등을 최적화하는 것이 팀의 과제였습니다. 세파졸린의 구조. 연구진에 따르면 이 방법은 기존 배치 제조보다 훨씬 우수했으며 더욱 최적화할 수도 있었습니다.

Kobayashi와 Ishitani는 일본이 필요할 때 세파졸린과 같은 중요한 약품을 국내에서 제조할 수 있는 시설이 부족하고 대신 수입에 크게 의존한다는 우려 때문에 이 연구를 수행하게 되었습니다.