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抗流感神器源起茴香八角???

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阿耐6年前
抗流感神器源起茴香八角???

抗流感神器源起茴香八角???

#文章由IP創(chuàng)新贏授權(quán)發(fā)布,未經(jīng)作者許可,禁止轉(zhuǎn)載,不代表IPRdaily立場(chǎng)#


來(lái)源:IP創(chuàng)新贏(ID:IP2win)

作者:殷實(shí) 審協(xié)北京中心材料部

原標(biāo)題:抗流感神器源起茴香八角???【IP創(chuàng)新贏】


這幾年冬天的流行性感冒令我們記憶深刻的,除了“流感下的北京中年”之外,還有抗流感神藥磷酸奧司他韋。這回筆者和大家聊聊磷酸奧司他韋的前世。


每次世界范圍內(nèi)流感大爆發(fā),抗流感特效成分磷酸奧司他韋都會(huì)成為家喻戶曉的抗流感神器。奧司他韋的前身是化合物GS4104,是由吉列德科技公司研發(fā)的,生產(chǎn)權(quán)和銷售權(quán)于1996年轉(zhuǎn)讓給羅氏公司。


羅氏公司在臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)束后于1999年向FDA提交申請(qǐng),其后把GS4104正式命名為達(dá)菲。2005年以后,隨著禽流感的蔓延,羅氏授權(quán)許可上海醫(yī)藥集團(tuán)和東陽(yáng)光集團(tuán)生產(chǎn),上藥集團(tuán)生產(chǎn)的商品名為奧爾菲,東陽(yáng)光生產(chǎn)的商品名為可威。(摘自鳳凰新聞)


抗流感神器源起茴香八角???


吉列德公司研發(fā)時(shí)使用的原料為奎寧酸,由于當(dāng)時(shí)奎寧酸來(lái)源不穩(wěn)定,羅氏公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用莽草酸替代了奎寧酸,而莽草酸來(lái)自中國(guó)的傳統(tǒng)藥用植物八角茴香的豆莢(摘自鳳凰新聞)。


抗流感神器源起茴香八角???


看到這里,是不是會(huì)想到

八角茴香能抗流感?


甚至有媒體在2005年禽流感爆發(fā)的時(shí)候,宣稱:達(dá)菲系提煉自中藥八角的化合物經(jīng)過(guò)精煉而成,由于中國(guó)八角供不應(yīng)求,導(dǎo)致達(dá)菲產(chǎn)能受限,此說(shuō)法的流傳造成大陸和臺(tái)灣一些民眾搶購(gòu)八角以應(yīng)對(duì)可能到來(lái)的禽流感(源自百度百科)。


此時(shí),筆者變身謠言粉碎機(jī)!


抗流感神器源起茴香八角???


從莽草酸到最終的成品奧司他韋要經(jīng)過(guò)十幾步復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),莽草酸先要與乙醇成酯得莽草酸乙酯,丙酮保護(hù)得到3,4-O-亞異丙基莽草酸乙酯,經(jīng)甲磺?;?,縮酮交換,接著三乙基硅烷、四氯化鈦立體專一性還原開(kāi)環(huán),環(huán)氧化,疊氮化鈉開(kāi)環(huán),再次甲磺?;又?jīng)Staudinger反應(yīng)得到關(guān)鍵中間體氮丙啶,再用疊氮化鈉開(kāi)環(huán),氨基乙?;?,還原疊氮基為氨基的奧司他韋,再與磷酸成鹽得到磷酸奧司他韋(源自《藥物化學(xué)》,許軍等著,中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2014年8月,第132頁(yè))。


也就是說(shuō)原料和制作后的藥品不同,其作用更不相同,因而僅作為原料的莽草酸并不能起到抗流感病毒的作用。


抗流感神器源起茴香八角???


世界上80%~90%的八角茴香生長(zhǎng)在中國(guó)西南地區(qū),主要集中在廣西自治區(qū)和云南省。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)66%的八角茴香是用來(lái)生產(chǎn)達(dá)菲。


從八角茴香的種子中提取和純化莽草酸是一個(gè)高投入的過(guò)程,大約需要用30kg八角茴香才能生產(chǎn)出1kg的莽草酸,所得到的藥物也僅僅夠一個(gè)人使用。由于全球范圍內(nèi)流感爆發(fā),使得奧司他韋需求量飆升,導(dǎo)致八角茴香短缺,僅僅利用植物提取法使得莽草酸供不應(yīng)求。化學(xué)合成法雖然在產(chǎn)率及純度上有著明顯優(yōu)勢(shì),但由于原料來(lái)源有限、化學(xué)廢棄物等問(wèn)題使該方法沒(méi)有得到廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用。合成生物學(xué)家和化學(xué)家加大力度利用大腸桿菌開(kāi)發(fā)替代生產(chǎn)路線,到2012年,羅氏制藥公司生產(chǎn)的達(dá)菲所需莽草酸主要依靠微生物發(fā)酵過(guò)程(部分摘自《全球生物剽竊案例研究》,王艷杰等,中國(guó)環(huán)境出版社,2015年,第285-287頁(yè))


雖然羅氏擁有奧司他韋的生產(chǎn)權(quán)和銷售權(quán),但是羅氏后續(xù)相關(guān)專利申請(qǐng)也主要圍繞磷酸奧司他韋的合成過(guò)程進(jìn)行布局,鮮見(jiàn)微生物發(fā)酵制備莽草酸的專利。值得注意的是,羅氏的這些專利具有中國(guó)同族專利,羅氏非常注重在中國(guó)的專利布局。


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目前主要有兩種不同策略用于莽草酸的菌種構(gòu)建,第一種通過(guò)剔除莽草酸激酶基因來(lái)阻斷莽草酸合成S3P的反應(yīng),從而達(dá)到積累莽草酸的目的。第二種是通過(guò)EPSP合成酶失活來(lái)切斷S3P之后的芳香氨基酸的合成途徑,使中間產(chǎn)物S3P積累轉(zhuǎn)化形成莽草酸(摘自《發(fā)酵工程研究進(jìn)展》,王玉炯等,寧夏人民出版社,2007年,第216頁(yè))


微生物發(fā)酵合成莽草酸的主要相關(guān)專利目前主要分布在美國(guó)、日本和中國(guó)。


美國(guó)早期研究團(tuán)隊(duì)是密歇根大學(xué)的John Frost實(shí)驗(yàn)室,John Frost教授在2005年創(chuàng)辦了一家小型公司——Draths Corp,用來(lái)生產(chǎn)化工、制藥、食品行業(yè)的必須原材料,其中包括莽草酸。Frost和他的共同發(fā)明者Karen Draths申請(qǐng)的利用大腸桿菌生產(chǎn)莽草酸的專利后來(lái)授權(quán)給了羅氏。2011年11月,Draths Corp和其知識(shí)產(chǎn)權(quán)被美國(guó)的合成生物公司阿米瑞斯(Amyris)收購(gòu)(摘自《全球生物剽竊案例研究》,王艷杰等,中國(guó)環(huán)境出版社,2015年,第285-287頁(yè))。從美國(guó)莽草酸相關(guān)專利分布圖來(lái)看,密歇根大學(xué)在大腸桿菌基因重組方面專利較多,從1999年持續(xù)到2004年。近年來(lái),其研究重點(diǎn)集中在產(chǎn)物分離提取效率和生物合成系統(tǒng)構(gòu)成等方面。尤其是,最近的申請(qǐng)US2016176799A1,其使用的許多溶劑是生物基的并且可以容易地再循環(huán),且不需要相轉(zhuǎn)移催化劑來(lái)提取莽草酸。該實(shí)驗(yàn)室將部分專利授權(quán)給了羅氏,羅氏莽草酸的生產(chǎn)技術(shù)部分依靠John Frost實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)研發(fā)(部分摘自《全球生物剽竊案例研究》,王艷杰等,中國(guó)環(huán)境出版社,2015年,第285-287頁(yè))。


抗流感神器源起茴香八角???


2009年開(kāi)始,GREENLIGHT BIOSCIENCES INC.開(kāi)始提出微生物發(fā)酵生產(chǎn)莽草酸的相關(guān)專利,其中兩件專利申請(qǐng)是通過(guò)基因編輯或蛋白酶處理控制代謝通量的方法,一件專利申請(qǐng)是通過(guò)結(jié)合光合ATP再生系統(tǒng)產(chǎn)生莽草酸的無(wú)細(xì)胞系統(tǒng),都屬于較新的研究方向,值得關(guān)注。


日本微生物發(fā)酵制備莽草酸相關(guān)專利主要集中在東麗株式會(huì)社和味之素株式會(huì)社。雖然這兩家公司均不是制藥企業(yè),但是其研究時(shí)間均早于美國(guó)密歇根大學(xué)John Frost實(shí)驗(yàn)室。由于莽草酸是芳香氨基酸共用合成途徑中第一個(gè)分離并鑒定到的化合物,這條途徑被稱為莽草酸途徑。而味之素和東麗都是世界上生產(chǎn)氨基酸的巨頭,其具有深厚的研究基礎(chǔ)也是情理之中。并且東麗在提高產(chǎn)率上不僅僅局限于現(xiàn)有的基因編輯研究集中點(diǎn),還研究了在發(fā)酵過(guò)程中加入一些特殊物質(zhì)(例如JP2000232894加入過(guò)渡金屬等)


抗流感神器源起茴香八角???


我國(guó)在微生物發(fā)酵合成莽草酸的各個(gè)環(huán)節(jié)均有研究成果,包括菌種選擇、碳源選擇、基因編輯、加入抑制劑以及產(chǎn)物分離等方面。但是主要申請(qǐng)人都是研究院或大學(xué),藥企的申請(qǐng)仍舊相對(duì)較少,僅有萊茵生物、上海海泰等。且最早的申請(qǐng)也是2006年開(kāi)始提出的,技術(shù)切入點(diǎn)也都是常見(jiàn)的研究方向。目前大腸桿菌的研究已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)水平,相似地,除了應(yīng)用代謝工程生產(chǎn)莽草酸之外,作為芳香氨基酸合成途徑的中間代謝物的其他產(chǎn)品也在進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究,例如奎寧酸、原兒茶酸、兒茶酚、沒(méi)食子酸和焦沒(méi)食子酚等。利用莽草酸途徑開(kāi)發(fā)生產(chǎn)新產(chǎn)品的范圍正在不斷擴(kuò)大。


抗流感神器源起茴香八角???


說(shuō)完專利,回到我們關(guān)心的流感話題。茴香八角起不了作用,還是得吃?shī)W司他韋,既然是神器,是不是得了流感就得吃呢。


抗流感神器源起茴香八角???


No!No!No!


來(lái)看一下權(quán)威的流感診療方案。


《流感診療方案(2018年版)》中推薦重癥病例的高危人群,應(yīng)盡早使用奧司他韋治療。包括:年齡<5歲的兒童(2歲以下更易發(fā)生嚴(yán)重的并發(fā)癥);年齡≥65歲的老年人,以及伴有以下情況或者疾病的患者,比如慢性呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾?。ǜ哐獕撼猓?、腎病、肝病、血液系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)肌肉疾病、代謝及內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病等;肥胖人群;妊娠及圍產(chǎn)期婦女。


其他非高危人群,發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)低很多,服用奧司他韋可以緩解癥狀,縮短病程,不服用大多數(shù)也會(huì)自愈。


對(duì)于奧司他韋的預(yù)防作用,《流感診療方案(2018年版)》還提到,抗流感病毒藥物預(yù)防不能代替疫苗接種,只能作為沒(méi)有接種疫苗或接種疫苗后尚未獲得免疫能力的重癥流感高危人群,以及接觸過(guò)疑似流感病人或者近期去過(guò)公開(kāi)的疫情場(chǎng)所人群的預(yù)防措施(以上摘自《新京報(bào)》2019-1-23)


So,千萬(wàn)不要盲目用藥!


筆者給大家總結(jié)一下重點(diǎn):


  • 1. 奧司他韋對(duì)普通感冒無(wú)效,僅對(duì)甲型流感和乙型流感有效;

  • 2. 預(yù)防流感,流感疫苗是最有效的手段,奧司他韋不能替代流感疫苗(僅就價(jià)格而言就不劃算,嘿嘿!);

  • 3. 沒(méi)有接種疫苗或接種后還沒(méi)有免疫力的重癥高危人群以及接觸過(guò)流感患者或者去過(guò)疫情場(chǎng)所的人可以使用奧司他韋預(yù)防;

  • 4. 感染流感的孕婦和哺乳期婦女可以使用奧司他韋。

  • 感染后最好的辦法就是去看醫(yī)生。


抗流感神器源起茴香八角???


流感季節(jié)已經(jīng)悄悄接近,流感疫苗接種也在進(jìn)行中,各社區(qū)接種點(diǎn)已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)斷苗的情況。除了疫苗、保持清潔等傳統(tǒng)預(yù)防手段以及適應(yīng)癥服用奧司他韋還有什么值得注意的地方?還有一種可能是戒煙。最新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,吸煙者傳染概率是非吸煙者的5倍。


來(lái)源:IP創(chuàng)新贏(ID:IP2win)

作者:殷實(shí) 審協(xié)北京中心材料部

編輯:IPRdaily王穎          校對(duì):IPRdaily縱橫君


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