新冠肺炎疫情在全球的蔓延,使原料藥在醫藥產(chǎn)業(yè)鏈中的作用受到廣泛關(guān)注。實(shí)際上,談到原料藥(API),就避不開(kāi)中間體,中間體是原料藥工藝步驟中產(chǎn)生的、必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分子變化或精制才能成為原料藥的一種物料;從廣義上來(lái)說(shuō),原料藥行業(yè)既包括API也包括中間體。目前在科學(xué)界,有關(guān)原料藥中間體的利用方式和使用效率研究越來(lái)越熱。
我國中間體研究質(zhì)量穩步提升
在生物醫學(xué)數據庫即NCBI的pubmed子數據庫,對中間體相關(guān)關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索可以發(fā)現,近10年間,中間體相關(guān)科學(xué)文獻的發(fā)表數量持續攀升,其中在2010年、2016年和2018年的增長(cháng)率均超過(guò)了15%。在2019年發(fā)表的中間體相關(guān)論文中,關(guān)鍵詞出現的頻度總數為8802.3668次,所涉及科學(xué)文獻的影響因子總數為3514分,兩者數值比約為2.5。
在總體詞頻分布中,“非晶態(tài)固體分布”和“溶解”是2019年度出現頻次最高的中間體相關(guān)關(guān)鍵詞匯,其次為“晶體結構”“液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)”“化學(xué)計量學(xué)”和“藥代動(dòng)力學(xué)”。
對比關(guān)鍵詞所在文獻的影響因子來(lái)看,2019年,取得突破性進(jìn)展最多的領(lǐng)域關(guān)鍵詞同樣也是“非晶態(tài)固體分布”和“溶解”;其次為“生物利用度”“藥代動(dòng)力學(xué)”“拉曼光譜學(xué)”和“溶解度”。
為了使出現頻度和影響因子具有相同權重的判斷效果,采用1∶2.5倍的綜合權重相加法(即綜合得分=2.5×頻度+影響因子)對各個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行評分,綜合得分在前10名的關(guān)鍵詞排名如表。
隨后,筆者對我國近年發(fā)布的中間體相關(guān)科學(xué)文獻數據進(jìn)行了梳理,可以看到如圖趨勢。
從圖中可以看出,我國中間體文獻的年平均發(fā)表數量并未呈現逐年上升趨勢,但是文獻質(zhì)量(影響因子平均數)穩定上升。這種現象表明,我國中間體領(lǐng)域相關(guān)文獻質(zhì)量提升水平已經(jīng)超過(guò)了數量提升水平。
我國中間體領(lǐng)域基礎研究偏弱
對我國近3年的中間體全部科學(xué)文獻關(guān)鍵詞進(jìn)行頻度統計發(fā)現:“人體血漿”在我國中間體類(lèi)科技文獻中的出現頻度最高,其次為“液質(zhì)聯(lián)用”“藥代動(dòng)力學(xué)”“晶體結構”和“藥物耐受”。
對比世界總體水平,關(guān)于中間體在“液質(zhì)聯(lián)用”“藥代動(dòng)力學(xué)”和“晶體結構”方面的關(guān)注度中外是一致的,其中我國在“液質(zhì)聯(lián)用”技術(shù)的科研依賴(lài)度上要高于國外!叭梭w血漿”和“藥物耐受”兩個(gè)特色高頻詞匯的出現或許能夠說(shuō)明,在我國的中間體科研領(lǐng)域,相較于國外更加偏重于臨床相關(guān)研究。而對于該領(lǐng)域內偏向基礎研究的“非晶態(tài)固體分布”以及“化學(xué)計量學(xué)”“拉曼光譜學(xué)”等高端學(xué)科詞匯,我國涉及較少。
我國科學(xué)家的前沿研究
除此之外,值得我們欣喜的是,在2019年和2020年發(fā)表的中間體領(lǐng)域科學(xué)文獻中,有3篇文獻的影響因子得分超過(guò)了9分,其中兩篇文獻來(lái)自于我國,且我國論文所涉及期刊的影響因子數值要高于英國論文。從具體的文章內容來(lái)看,兩篇中文文獻均是涉及化學(xué)反應原理的突破,而英國文獻關(guān)注點(diǎn)則集中于生物藥赫賽汀的原料差異。
重慶大學(xué)李楊教授課題組的科研方向集中在兩個(gè)領(lǐng)域:合成有機化學(xué)與生物無(wú)機化學(xué)。在該研究綜述中,李楊系統介紹了課題組近些年在芐基傳統領(lǐng)域中所作出的突破性貢獻。主要包括在芳烴的基礎上,通過(guò)多種形式的芐基中間體,引入兩個(gè)以上官能團的多種策略,為簡(jiǎn)化合成步驟、拓展合成思路及降低工業(yè)成本提供了具有價(jià)值的研究經(jīng)驗。而來(lái)自浙江大學(xué)的陸展教授,主要從事基于手性配體設計的地球豐產(chǎn)過(guò)渡金屬不對稱(chēng)催化和可見(jiàn)光催化反應研究。該研究中主要通過(guò)光氧化還原和鎳雙重催化等傳統手段,實(shí)現了1,1-二芳基烷烴的不對稱(chēng)耦合反應,并引入位阻型手性雙咪唑啉配體作為關(guān)鍵中間產(chǎn)物,解決了反應中的手性難題,進(jìn)而拓展了不對稱(chēng)耦合反應的合成思路。
與此同時(shí),英國曼徹斯特大學(xué)的Bar ranPE則將研究目標放在了更為前沿的抗體原料藥領(lǐng)域,利用多種質(zhì)譜方法對3批赫賽汀抗體進(jìn)行了檢測,其中2個(gè)批次為標準的mAb抗體,一組為完整的Fc片段。檢測手段包括用天然離子遷移質(zhì)譜法研究糖基化反應的構象變化、用離子遷移質(zhì)譜法檢驗mAb的原子碰撞能量,并最終采用正交技術(shù)評估批次間的變異性。
或許從實(shí)驗手段上來(lái)看,英國曼徹斯特大學(xué)的混合型質(zhì)譜研究手段更為先進(jìn),且所針對的研究對象——赫賽汀更為前沿,經(jīng)濟價(jià)值更高,技術(shù)空白更大。但是,我國科研人員的研究更多的是對原有基礎領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展,相對難度更大,而且更需要扎實(shí)的功夫和技術(shù)打磨。對于我國的大多數患者來(lái)說(shuō),目前抗體等生物藥仍是醫療“高端品”。對于化學(xué)藥原料工藝的改進(jìn),進(jìn)一步壓縮成本拓展原料來(lái)源,對于大多數國人來(lái)說(shuō)更為實(shí)際高效;而在這方面的技術(shù)積累中,我國科學(xué)家無(wú)疑正行走在高速超車(chē)道上。
如果今天有人問(wèn)中國的原料藥中間體前景是否可期?我們可以堅定地回應:是的!