Непрерывный

Jun 27, 2023

6 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Токийского университета

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), антибиотик цефазолин является жизненно важным препаратом. Обычно его производят серийным производством. Теперь исследователи впервые произвели цефазолин, используя метод непрерывного потока. Этот метод дешевле, быстрее, менее расточителен и более гибок с точки зрения того, сколько лекарства можно производить, когда оно необходимо.

Улучшение доступа к цефазолину жизненно важно для глобального здравоохранения и особенно актуально для таких стран, как Япония, где в 2019 году возникла его нехватка. Это исследование опубликовано в Бюллетене Химического общества Японии.

Антибиотики — одно из наших величайших средств борьбы с серьезными бактериальными инфекциями, и наша потребность в них растет. Цефазолин — один из таких препаратов, который настолько важен для здоровья человека, что ВОЗ признал его основным лекарством. Он используется для лечения широкого спектра заболеваний, таких как инфекции мочевыводящих путей, дыхательных путей и суставов, а также для предотвращения инфекции после операции.

Как и большинство лекарств, цефазолин производится серийным производством — поэтапным процессом, обеспечивающим точный контроль на каждом этапе. Однако это отнимает много времени и требует достаточно места на тщательно контролируемом объекте, чтобы свести к минимуму такие риски, как загрязнение. Из-за сроков, специально оборудованного и контролируемого пространства, а также большого количества отходов производственные затраты недешевы и особенно высоки при создании новых производств.

Альтернативой серийному производству является непрерывное производство. Этот метод не получил широкого распространения среди производителей лекарств, поскольку сложнее контролировать происходящие реакции. Однако исследователи из Токийского университета теперь разработали способ безопасного создания цефазолина посредством непрерывного производства.

«Разработанный нами метод может охватывать массовое производство на компактных производственных предприятиях, не требует огромных затрат на оборудование и может безопасно и надежно обеспечить лекарство фармацевтического уровня», — объяснил профессор Шу Кобаяши с кафедры химии Высшей школы наук. .

«Спрос на этот антибиотик сильно колеблется, и это лекарство, которое лучше не готовить слишком заранее из-за его нестабильности», — сказал профессор проекта Харуро Ишитани, также с кафедры химии. «Таким образом, большим преимуществом метода непрерывного потока является то, что при необходимости можно легко регулировать объем производства».

Как следует из названия, непрерывное производство не требует пауз между несколькими отдельными этапами, в отличие от периодического метода.

Команда использовала два соединенных реактора для производства цефазолина из легкодоступного коммерческого сырья. Сырье и реагенты, которые облегчают реакцию, закачивались в первый реактор, который выглядит как спиральная тонкая металлическая трубка, а затем перемещались во второй реактор, где добавлялось другое сырье.

Оттуда потек цефазолин. Перед командой стояла задача оптимизировать среду внутри реакторов, т. е. температуру, скорость передачи и соотношение реагентов и т. д., чтобы в конечном итоге получить продукт высокой чистоты, особенно из-за сложного комплекса структура цефазолина. По мнению исследователей, этот метод существенно превосходил традиционное серийное производство и даже мог быть дополнительно оптимизирован.

Кобаяши и Ишитани были мотивированы провести это исследование из-за своей обеспокоенности по поводу отсутствия в Японии мощностей для внутреннего производства важных лекарств, таких как цефазолин, когда это необходимо, вместо этого они в значительной степени полагались на импорт.