环保投入不见得是种浪费,在美国,不少药企在工艺改革的过程中,也大大提高了产率,降低了成本,这是一种双赢的投资。
药品制造过程所需的原料药、中间体和溶剂并非都为绿色环保型,传统生产工艺多会产生污染物。如何在不牺牲环境的前提下制药, 是行业面临的重大技术挑战。
美国“绿色化工总统奖”
美国的《环保法》很严格,执法力度大,企业社会责任感较强,环保技术开发和应用也很普遍。过去10年间,美国药厂开始将大量的低端原料、中间体转移到国外生产,降低成本和环保压力,同时也对合同生产厂的环保、安全生产环境及技术进行评估和监督。
最能反映美国环保技术开发和应用水平的当属“绿色化工总统奖”,此奖项由美国总统克林顿于1995年设立,奖项分合成途径、反应条件、最佳设计、中小企业和学术奖5项。每年年底前,美国环保总署EPA接受各界提名,经业内行家评选,于次年6月颁奖。
11年来,超过50%的获奖项目来自于制药工业,其中较有影响力或特色的有:罗氏的GTE合成工艺、默沙东两次获奖,和Codexis公司为世界第一药“立普妥”中间体生产所做的工艺革新。
三大经典
罗氏GTE工艺奖 1989年,罗氏的抗病毒药Cytovene上市,该药起初的原料年需求量约为10吨,生产基地的产能基本能满足短期及适度增长需求。几年后,艾滋病开始在全球蔓延,Cytovene成为艾滋病患者常见感染的一线药物。市场营销部门意识到,药物的原料药需求量不足,他们在1992年初向生产部门提出预测,Cytovene原料的年需求量可能高达50吨。
为了满足迅速增长的市场需求,工厂惟有改进生产工艺,因为在短期内扩建工厂,通过GMP论证,不仅投资费用大,时间也不允许。若按老工艺借用其他工厂的设施生产,又会产生大量的污染物。
幸运的是,由GARY博士领导的研究小组,打通了采用鸟苷三酯合成途径的新工艺,大大简化合成步骤,所用原料和中间体数量明显减少,每年可以消除5.5万磅的有害固体,接近250万磅的有害液体,循环使用未进入终产品的原料,增加超过25%的产率,令产值翻倍。罗氏因此获得2000年“绿色化工总统奖”。
默沙东“二连冠” 2005年,默沙东因为改进止呕药生产工艺而获奖,该合成工艺不仅降低能耗,且只需原合成工艺所用原料的1/5,每生产1000磅的原料药,可以减少4.1万加伦的废料。 2006年,默沙东再次获奖,获奖项目是2型糖尿病新药Januvia的合成工艺,这项工艺革新使原来的8步反应减少到3步,每合成1磅原料药减少220磅废料产生,在该产品的生产销售生命周期内,预计可减少3亿多磅的废物和污染物产生。
Codexis改进立普妥工艺 Codexis获得了2006年的工艺设计奖,科学家采用分子遗传方法,通过重组DNA技术表达3种关键的特异酶,借助酶学工程反应,改善了立普妥主要中间体羟基腈(NH)的生产过程,增加产率和安全性,减少废料产生及溶剂的使用量。立普妥是全球销售额最大的药,每年有上百亿美元的收入,需要44万磅中间体制造原料药。
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