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智能連續化合成加速藥物開發!

更新時間:2021-04-30      點擊次數:2138
 “在藥物合成領域,新的化學合成技術及先進設備的應用,改變了藥物研究者設計和構建分子的思路。合成智能化是所有化學、藥物研究者的夢想。路漫漫其修遠兮,本文將介紹幾個近階段出現的新的合成工具以及理念,以期為大家帶來新的思路。”

自動化合成平台

2020年SRI International 公司 SRI Biosesciences 部門的戰略官 Nathan Collins 等人報道了一種全自動多步合成平台AutoSyn,在幾小時內(nei) 合成從(cong) 毫克到克級幾乎任何類似藥物的小分子[1]。該係統由以下四部分組成:

可選擇的流動化學單元操作模塊和試劑輸送係統組成的固定配置合成平台

在線分析監測、控製和數據采集設備

集成軟件控製係統,自動化端到端過程操作和監控

合成路線測繪工具,標識多步流路徑與(yu) 控製參數,創建一個(ge) 完整的電子合成工藝

 研究者應用該係統成功實現自動合成伊馬替尼。合成過程分為(wei) 4個(ge) 步序:

 
  A.輸入合成伊馬替尼的標準反應路線;

B.自動給出每一步的參數,從(cong) 設備組成中選出合適的反應器以及各試劑的濃度和流速;

C.圖形界麵展示出工藝流程圖、設備以及相關(guan) 的控製參數;

D.給出NMR和LC-MS的分析結果

 

康寧一體(ti) 化合成平台

真正實現智能化藥物合成還有很長的路要走。

康寧專(zhuan) 注於(yu) 微反應技術的創新,同時與(yu) 創新團隊緊密合作,打造“微反應+微分離+在線檢測”- 連續化學反應快速篩選平台。該工藝平台自動化程度高,反應結果瞬間可知。米兰体育(中文)官网開放的係統可以與(yu) 眾(zhong) 多PAT設備以及分析軟件鏈接。可對工藝條件進行快速篩選,在短時間內(nei) 建立強大的化合物庫。


 

智能化軟件

智能化合成離不開基於(yu) 大數據的人工智能機器學習(xi) 與(yu) 藥物學、醫學和計算化學領域的專(zhuan) 業(ye) 技術的結合與(yu) 發展。智能化軟件的開發與(yu) 應用也在不斷發展:

2020年10月Science發布了國格拉斯哥大學Cronin 實驗室開發的一個(ge) 軟件,可以將學術論文轉化為(wei) 可執行的程序,即實現了“文獻進,產(chan) 物出(Paper in, product out)”[2]

2020年11月默克集團正式宣布將選用某人工智能藥物開發軟件整合到默克集團藥物發現項目中,以實現快速高效的藥物設計。[3]

 

人才儲(chu) 備

人才是推動企業(ye) 乃至整個(ge) 行業(ye) 高質量發展的關(guan) 鍵。不斷加強人才培養(yang) ,補齊人才短板是推進藥物研發與(yu) 生產(chan) 實現“智能合成”過程需要解決(jue) 的重要問題。化學先進技術應用、智能製造裝備升級、工業(ye) 軟件使用與(yu) 維護、工業(ye) 互聯網與(yu) 雲(yun) 平台技術的人才培養(yang) 都是智能人才儲(chu) 備的重點

 

康寧助力智能化合成人才培養(yang)

連續流技術已經成為(wei) 智能合成的技術手段之一。隨著該技術的發展人才短缺的現象也日漸凸顯,米兰体育(中文)官网技術致力於(yu) 與(yu) 世界眾(zhong) 多院校深入且廣泛的合作,開發專(zhuan) 門的連續流教學設備康寧星雲(yun) NebulaTM化學和化工教學平台,並和高校教授一起開發連續流教學課程並取得了顯著的效果。

綜上合成智能化的腳步越來越近,不管是自動化合成平台的建設、軟件的開發與(yu) 應用還是人才的培養(yang) 和儲(chu) 備都在日新月異地發展著。

 

 

 

米兰体育(中文)官网技術願與(yu) 廣大用戶和朋友一起迎接合成智能化的到來!

 

Reference:

[1] Nathan Collins, David Stout, Jin-Ping Lim, Jeremiah P. Malerich, Jason White, Peter BawdenMadrid, Mario Latendresse, David Krieger, Judy Szeto, Vi-Anh Vu, Kristina Rucker, Michael Deleo, Yonael Gorfu, Markus Krummenacker, Leslie Hokama, Peter Karp, and Sahana Mallya Org. Process Res. Dev., J. Fully Automated Chemical Synthesis: Toward the Universal Synthesizer

DOI: 10.1021/acs.oprd.0c00143 • Publication Date (Web): 23 Jun 2020

[2] Mehr, S., Craven, M., Leonov, A., Keenan, G. and Cronin, L., 2020. A universal system for digitization and automatic execution of the chemical synthesis literature. Science. <https://doi.org/10.1126/science.abc2986>