努力利用绿色化学实现可持续的药物发现

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马格努斯·约翰逊

高级首席科学家,药物化学,早期心血管,肾脏和代谢,R&D澳门第一赌城在线娱乐,澳门在线赌城娱乐

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詹姆斯•道格拉斯

澳门在线赌城娱乐全球高通量实验总监

全球范围内, 可持续性是工业面临的一个关键问题, 政府和社区都一样. 澳门第一赌城在线娱乐都需要在保护澳门第一赌城在线娱乐宝贵的自然资源中发挥自己的作用, 因为澳门第一赌城在线娱乐只有一个地球. 回顾和优化当前的实践, 而探索新技术将减少澳门第一赌城在线娱乐对环境的影响从未如此重要. 

将可持续实践融入澳门第一赌城在线娱乐的R&药物发现规划需要具有真正紧迫感的创新思维, 因此,澳门第一赌城在线娱乐可以立即采取行动,尽量减少资源的使用和废物的产生. 

澳门第一赌城在线娱乐对可持续发展的承诺

澳门第一赌城在线娱乐认识到健康的地球与健康的人民之间的密切联系. 采用以科学为主导的方法, 澳门第一赌城在线娱乐制定了明确而雄心勃勃的目标,以减少澳门第一赌城在线娱乐在所有业务领域对环境的影响.

通过澳门第一赌城在线娱乐的 零碳雄心 计划, 到2026年,澳门第一赌城在线娱乐的全球业务(范围1和范围2)的温室气体排放量将减少98%,到2030年,澳门第一赌城在线娱乐的整个价值链足迹将减少一半(从2015年基线开始),到2045年减少90%(从2019年基线开始)。. 



什么是绿色化学?

绿色化学是一个基于 12个原则, 是什么鼓励化学家使用更环保的化学品, 流程或产品,以最大限度地提高实验效率, 寻找减少浪费的新方法, 节约能源,避免使用有害物质.1

澳门第一赌城在线娱乐许多产品的环境影响进行了生命周期评估, 澳门第一赌城在线娱乐知道活性药物中间体(API)——药物的活性成分——的生产通常会对环境产生最大的影响, 尤其是在碳足迹方面. 因此,澳门第一赌城在线娱乐一直在寻找减少API合成影响的方法. 其中一种方法就是应用“绿色化学”的原则.

澳门第一赌城在线娱乐的化学家在提高澳门第一赌城在线娱乐业务的可持续性方面发挥着关键作用. 澳门第一赌城在线娱乐要求澳门第一赌城在线娱乐实验室的每个人都采用“更环保”的思维方式——确保以最可持续的方式设计和开发新药.



绿色化学正在推动创新

澳门第一赌城在线娱乐的工作, 通过与一些领先的研究机构和大学的合作,澳门第一赌城在线娱乐已经形成了, 已经产生了一些新的工具和技术,可以使药物设计和发现更具可持续性, 在不牺牲安全性和有效性的前提下. 

重点报道:绿色催化——利用光来加速化学反应

选择合适的催化剂对于设计更环保的化学反应至关重要. 催化剂能使反应进行得更快, 使化学反应成为可能,否则是不可能的, 更为关键的是, 减少制造药物中有效成分所需的步骤. 合适的催化剂还可以限制对环境有害的试剂的使用和澳门第一赌城在线娱乐对贵金属的依赖.

与曼彻斯特大学的利奥诺里集团合作, 澳门第一赌城在线娱乐探索了光作为清洁工具的使用, 环保试剂开发二, 新的“光催化反应”产生苯胺-一种广泛用于药物设计的常见合成构件.

  • 的 第一个 新方法是一种在胺合成过程中形成碳氮键的更可持续的技术.2 这是全球在候选药物分子构建过程中进行的前五大反应之一. 用光作为促进剂, 这种方法使用通用的, 现成的有机原料化学品作为起始原料, 不需要反应来形成最初的化学基础, 并在此过程中显著减少浪费. 澳门第一赌城在线娱乐现在正在探索将这项技术纳入澳门第一赌城在线娱乐的产品线的潜力,使澳门第一赌城在线娱乐的药物开发更具可持续性.
  • 的 第二个 方法为化学家提供了一种新的, 更有效的工具,从含有环己酮的原料中制造苯胺.3 该技术使用一种容易发生的自然过程,称为缩合,将两个分子片段连接在一起, 光就像引擎一样加速这个过程. 澳门第一赌城在线娱乐的科学家已经证明,这种技术可以用来构建一系列商业药物,减少对环境的影响.

光作为启动子的探索现在是有机化学中发展最快的领域之一. 它有巨大的潜力成为药物发现的重要使能技术,并引起了整个制药行业的广泛关注4. 澳门第一赌城在线娱乐正在积极地将光融入澳门第一赌城在线娱乐的R&D,并在澳门第一赌城在线娱乐的管道中有一个后期化合物,在制造过程中利用光化学. 一旦获得批准, 澳门第一赌城在线娱乐估计它将节省大约500美元,与传统工艺相比,每年可减少5000公斤的二氧化碳.5

通过成功地将光融入到更多的药物开发过程中,澳门第一赌城在线娱乐将帮助澳门第一赌城在线娱乐的实验室, 澳门第一赌城在线娱乐的生产, 在未来变得更有效率和更环保.

通过寻找可持续的药物开发“基石”来减少对资源的依赖

除了寻找替代方法来加速化学过程, 澳门第一赌城在线娱乐的科学家正在探索创造化学反应“基石”的新方法,这些化学反应在药物开发中至关重要. 例如, 羧基化反应在新药设计中很重要(可能需要在药物分子中加入一个羧基)。, 但它们通常需要高度反应性, 而且往往相对复杂, 试剂. 这不仅增加了澳门第一赌城在线娱乐的科学家和生产团队所面临的危险, 但也不是长期可持续性的理想选择. 与一些领先的研究机构合作, 澳门第一赌城在线娱乐的化学家已经成功地确定了更安全、更环保的构建模块,可以在澳门第一赌城在线娱乐的许多化学过程中使用.

  • 澳门第一赌城在线娱乐在瑞典的药物化学家, 与雷根斯堡大学合作, 利用二氧化碳和可见光作为一种新的光催化羧化反应的基石.6 二氧化碳是一种可持续的、容易获得的、丰富的原料. 澳门第一赌城在线娱乐已经成功地将这种温室气体转化为澳门第一赌城在线娱乐药物发现中使用的其他化学中间体, 帮助减轻对更宝贵资源的依赖.

利用二氧化碳和可见光进行光催化羧化反应

  • 与曼彻斯特大学合作, 澳门第一赌城在线娱乐设计了一种合成芳香醛的新方法, 化学合成中广泛使用的组成部分. 传统上,芳香醛的生产具有挑战性,因为它们需要潜在的爆炸性试剂, 高压力, 亲电中间体(反应性)限制了它们的使用. 澳门第一赌城在线娱乐的新研究成功地使用了一系列容易获得的催化剂,从环己烷醛合成芳香醛,这种化合物很容易在实验室中合成, 减轻通常与生产有关的挑战和危险.7

寻找化学反应的替代和更可持续的构建模块有望改变药物发现和开发的未来. 如果澳门第一赌城在线娱乐的化学家能够使用现成的绿色材料, 这将减少工业对环境的影响,并为子孙后代保护资源.

通过后期分子修饰提高药物发现效率

在分子开发的后期开发修饰分子的新方法可以帮助化学家找到发现下一波创新药物的“捷径”——通过减少时间和资源密集型的反应步骤,或者允许化学家更容易地产生分子多样性. 这项技术已经被用于制造50多种不同的候选药物分子, 澳门第一赌城在线娱乐现在将“后期功能化”作为绿色化学方法之一,以创造更广泛的未来潜在药物.



  • 与Göttingen大学合作, 德国, 澳门第一赌城在线娱乐开发了一种新方法,可以精确地将单个碳与三个氢原子结合——称为甲基——添加到复杂的分子支架上. 澳门第一赌城在线娱乐的化学家将这项新技术应用于制造几种商业药物分子和天然产品,并发现澳门第一赌城在线娱乐可以通过避免一些正常的生产步骤来更有效地生产类似物, 并且可以利用可持续的钴基催化剂,而不是钯等珍贵的铂族金属(PGMs). 这项工作有很大的潜力来加快澳门第一赌城在线娱乐的药物开发——仅在这项研究中,化学家们就能在短时间内生产出22种新的药物化合物, 通过消除100多个合成步骤来节约资源和减少浪费.8
  • 与斯德哥尔摩大学合作, 瑞典, 澳门第一赌城在线娱乐已经将化学反应小型化,这样澳门第一赌城在线娱乐就可以以一种非常可持续的方式探索新的化学. 只需1毫克的原料(就像一粒盐),澳门第一赌城在线娱乐就可以进行几千次化学反应. 这种后期修饰和小型化的方法提供了一种新的可持续的方法,可以在一个步骤中生产药物偶联物.9

尽管后期功能化仍处于起步阶段, 澳门第一赌城在线娱乐对这种新技术如何使药物发现更有效、更少浪费的认识正在迅速增长. 后期功能化的使用有望在广泛的行业中彻底改变化学合成, 随着更强大、更可靠的方法被开发出来,它在快速追踪药物发现方面的潜力将变得越来越明显.10

 

这是不小的(规模)壮举

澳门第一赌城在线娱乐不仅以“发现规模”展示了可见光在化学合成中的应用的多个例子, 澳门第一赌城在线娱乐最近发表了一篇使用可见光光催化的概念验证研究 来生产一种后期研发的化合物, 具有应用该技术大量生产该化合物的潜力, 它会被批准吗?. 这项工作证明了通过应用这种化学物质可以提高效率, 这种方法可以大大缩短和提高该API的合成效率.5

如果你想知道有多新奇, 绿色反应正在应用于传统的合成化学之外,然后看看澳门第一赌城在线娱乐的文章, 发表在 自然评论化学这本书探讨了它们在药物开发中的应用. 澳门第一赌城在线娱乐最近还发表了一篇文章 自然 Reviews入门 与该领域的世界领先科学家合作研究碳氢化合物活化.

提供可持续发展的R&D为子孙后代的健康

为了实现净零排放的目标,澳门第一赌城在线娱乐必须接近R&D以一种新的、更可持续的思维方式. 绿色化学是实现这一目标的关键, 帮助化学家以更高的效率设计反应和工艺, 减少浪费,减少对环境的影响. 这一领域的创新也支持了新候选药物的开发, 使用小说, 更可持续的方法, 这为药物发现提供了另一种途径.

澳门第一赌城在线娱乐在内部推动化学创新,并与全球领先的学术实验室合作开发新的可持续工艺. 澳门第一赌城在线娱乐还与其他行业和学术界合作,开展竞争前合作 SAFECHEM 推动化工行业的绿色化学和可持续发展.

绿色化学不仅有助于澳门第一赌城在线娱乐减少碳足迹和实现可持续发展目标,而且还证明,支持更健康的地球的战略也可以改善人类健康和促进科学进步.




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  • 可持续性

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 引用:

  1. ACS生命化学. 绿色化学的12个原理. 可在http://www下载.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/principles/12-principles-of-green-chemistry.html. 上次访问2022年5月.
  2. Ruffoni A, juli F, Svejstrup T,. 烷基胺对芳烃的实用和区域选择性胺化反应. 化学性质. 2019; 11: 426-433.
  3. 苏迪格,法比奥,卢迪亚纳, . 苯胺合成的光化学脱氢策略. 自然. 2020; 584:75-81
  4. 李培军,李志强,李志强. 可见光光催化作为药物发现的使能技术:化学反应性的范式转变. ACS地中海. 化学. 列托语. 2020;11:2120-2130.
  5. 格雷厄姆•马 . 大规模光氧化还原无添加剂Minisci反应的开发和概念验证. Org. Res过程. Dev. 2021;25: 57-67.
  6. M, Svejstrup T, frickf, . 氧化还原-中性光催化芳烃和苯乙烯羧基化的研究. 化学. 2020; 6: 2658-2672.
  7. 赵H,卡尔多拉H,特纳O, . 协同烯胺合成芳醛的一种脱饱和方法, 光氧化还原和钴三重催化. 《澳门在线赌城娱乐》 国际版. 2022; 61. http://doi.org/10.1002 / anie.202201870
  8. Friis S, Johansson M, Ackermann L, . 钴催化的C-H甲基化用于后期药物多样化. 化学性质. 2020; 12: 511-519.
  9. Weis E, 等. 将定向碳氢活化与高通量实验相结合:适用于后期功能化的铱催化碳氢胺化的发展江淮盟. 2022:2;906- 916.
  10. Guillemard L, 等. 晚期C-H功能化为药物发现提供了新的机会. 自然评论化学. 2021;5:522-545.

Veeva ID: Z4-45001
筹备日期:2022年5月