以降低的成本生產(chǎn)救命阿片解毒劑的可持續(xù)方法

阿片類藥物過(guò)量激增。根據(jù)美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)中心的數(shù)據(jù)，平均每天有130名美國(guó)人死于阿片類藥物過(guò)量。1解毒劑如1NARCAN的高成本使得許多急救人員無(wú)法在最需要的時(shí)候獲得救命解毒劑。2研究人員唐納德丹佛斯植物科學(xué)中心確定了一種新的方法，利用罌粟加工相關(guān)廢物流中發(fā)現(xiàn)的微生物來(lái)生產(chǎn)這些化合物。

這種綠色化學(xué)工藝有可能大大降低解毒劑的成本，減少目前使用的造成大量危險(xiǎn)廢物的化學(xué)品。這一發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)信息作為封面故事發(fā)表在《自然可持續(xù)性》雜志上：“酶嗎啡喃N-脫甲基酶是更可持續(xù)的鴉片加工?！?

“酶的反應(yīng)效率比合成化學(xué)更高，因此降低了藥物生產(chǎn)的成本和對(duì)環(huán)境的影響?，F(xiàn)在我們正試圖將酶的生產(chǎn)水平優(yōu)化到足以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模。綠色制造將對(duì)人們的生產(chǎn)產(chǎn)生影響。生活，”主要作者、丹佛斯中心庫(kù)昌實(shí)驗(yàn)室研究助理梅根奧古斯丁說(shuō)。

自然產(chǎn)生的阿片類藥物，如嗎啡和蒂巴因，在罌粟物種中生產(chǎn)。Tibain被轉(zhuǎn)化為止痛藥和阿片成癮治療，這需要一種叫做N-去甲基化的化學(xué)反應(yīng)。目前，鴉片的N-脫甲基使用有害試劑，導(dǎo)致有害廢物。讓鴉片生產(chǎn)更可持續(xù)的一個(gè)方法是使用酶而不是化學(xué)物質(zhì)。微生物提供了豐富的酶源，可用于代謝其環(huán)境中獨(dú)特的化合物。

奧古斯丁和他的同事們討論了鴉片加工的廢物流樣品，以確定能夠催化鴉片去甲基化的生物。為了鑒定生物催化劑，將污泥樣品置于含有蒂巴因作為唯一碳源的基本培養(yǎng)基中。這導(dǎo)致了底棲生物的發(fā)現(xiàn)，即甲基細(xì)菌通過(guò)去除N-甲基來(lái)代謝阿片類藥物。在基本培養(yǎng)基中生長(zhǎng)后誘導(dǎo)N-去甲基化，這是導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)潛在基因MND(嗎啡N-去甲基化酶)的特征。

研究發(fā)現(xiàn)，在不同的溫度和酸堿度下，MND酶是一種具有多種脫甲基結(jié)構(gòu)的固體通用底物。此外，MND對(duì)選定的有機(jī)溶劑具有耐受性，并且在固定化時(shí)保持活性。這些特點(diǎn)使其成為制藥生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展的有吸引力的候選產(chǎn)品。在不同溫度和酸堿度下，具有不同氮去甲基化結(jié)構(gòu)的底物。

此外，MND對(duì)選定的有機(jī)溶劑具有耐受性，并且在固定化時(shí)保持活性。這些特點(diǎn)使其成為制藥生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展的有吸引力的候選產(chǎn)品。在不同溫度和酸堿度下，具有不同氮去甲基化結(jié)構(gòu)的底物。此外，MND對(duì)選定的有機(jī)溶劑具有耐受性，并且在固定化時(shí)保持活性。這些特點(diǎn)使其成為制藥生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展的有吸引力的候選產(chǎn)品。

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