Pinellia Rhizoma (PR) er den tørrede knold af Pinellia ternata (Thunb.) Breit. Det har den virkning, at det tørrer fugt og opløser slim, dæmper oprørskhed, stopper opkast, fjerner klumper og spreder knuder, og det er et af de mest anvendte traditionelle kinesiske lægemidler i klinisk praksis. Pinelliae Rhizoma Praeparatum cum Alumine (PRPA) er en sammensat tablet af Pinelliae Rhizoma Praeparatum opblødt i alun eller kogt, hvilket har den effekt, at det fjerner kulde og slim sammenlignet med rå Pinelliae Rhizoma. Masseoverførselsforholdet mellem de to kan opsummeres som følger: frie organiske syrer steg, total sukker, total alkaloider og nogle nukleosider og proteiner faldt, efter at de rå halvsummere blev sammensat. Ændringerne af enkeltkomponenter i organiske syrer og nukleosider er sjældent rapporteret, og der mangler systematiske analyser af ændringsmønstrene for hovedkomponenterne i hemichrysanthemum og Qing-hemichrysanthemum.
Fremstillingsmetoden for Qingdianxia er relativt fast, og Qingdianxia i 2015-udgaven af Folkerepublikken Kinas farmakopé (i det følgende benævnt den kinesiske farmakopé) fremstilles ved iblødsætning i 8% alunopløsning, mens 2020-udgaven af den kinesiske farmakopé tilføjer kogt Qingdianxia på dette grundlag. Ud over alumblødgørings- og alumkogningsmetoderne til fremstilling af Qingdianxia-tabletter er der imidlertid virksomheder, der forsøger at bruge alumdampmetoden til at forbedre produktionsprocessen for Qingdianxia-tabletter.
Dampning ved høj temperatur foretrækkes som en ny blandingsproces med fordelene ved en kontrollerbar proces, tidsbesparelse og arbejdsbesparelse samt en bedre toksicitetsreducerende effekt på giftige urter. Ifølge beviserne er der ingen optegnelser over dampmetoden til fremstilling af Pinellia ternata, men nogle forskere har undersøgt dampfremstillingen af Pinellia ternata, Mo og Li etablerede en stabil højtryksdampfremstilling af Pinellia ternata, og Xiao brugte dampfremstilling til at opnå Pinellia ternata, som havde en stigning i indholdet af total organisk syre, et betydeligt fald i indholdet af calciumoxalatkrystaller og grænsen for alun i overensstemmelse med farmakopéstandarden. Indholdet af calciumoxalatnålkrystaller blev reduceret betydeligt, og alungrænsen overholdt farmakopéstandarden. Der er dog stadig mange spørgsmål, der skal besvares om dampmetoden, såsom stabiliteten af kvaliteten af Qingdianxia opnået ved dampning, effektiviteten af Qingdianxia opnået ved dampning, konsistensen af kvaliteten af Qingdianxia opnået ved dampning med den, der opnås ved dypning og kogning.
I denne undersøgelse blev urterne fra Pinellia ternata fra forskellige oprindelser lavet til Pinellia ternata-tabletter efter henholdsvis nedsænkningsmetoden, kogemetoden og dampmetoden, og de indholdsbestemmelsesmetoder, som teamet etablerede i den foregående fase, blev brugt til at analysere masseoverførselsforholdet mellem rå Pinellia ternata og Pinellia ternata med hensyn til udvaskning, organiske syrer, polysaccharider, nukleosider og proteiner, og til at undersøge kvalitetskonsistensen mellem dampning og nedsænkning og kogning af Pinellia ternata for at lægge et fundament for yderligere undersøgelser af den farmakologiske virkning og afgiftningsmekanisme af Pinellia ternata. Dette vil danne grundlag for yderligere forskning i Qingbianxias farmakologiske og afgiftende mekanismer.

I denne undersøgelse sammenlignede vi forskellene mellem tre Qingdianxia-blandinger med hensyn til overførsel af massekomponenter og evaluerede dampmetoden, som er en ny blandingsproces. Baseret på undersøgelsen af de indflydelsesrige faktorer for masseoverførsel, der er nævnt ovenfor, bør det vigtigste trin, der adskiller dampmetoden fra nedsænknings- og kogemetoderne, være dampning, og den høje temperatur i damptrinnet samt manglen på direkte kontakt med vandmassen førte direkte til tilbageholdelse og forøgelse af perkolat, oxalsyre og polysaccharider. Ved at kombinere alle testindikatorer og forskellige analysemetoder kan det ses, at effekten af dampning på den iboende kvalitet af artilleriprodukterne og den traditionelle Qing-halvsommer for at producere en betydelig forskel i artilleriprodukterne, om artilleriprodukterne kan kaldes "Qing-halvsommer" er diskutabel.
Kvalitetsindekserne for Bianxia og Qingbianxia er dog ikke blevet bestemt indtil videre, og 2020-udgaven af den kinesiske farmakopé bruger kun udvaskningen som kvalitetsindeks. Citronsyre, L-æblesyre og adenin, som var positivt korreleret med indholdet af perkolat, var også grundlæggende vigtige positive komponenter i den første og anden hovedkomponent i hovedkomponentanalysen. Dette resultat antyder muligheden for at anvende komponenterne citronsyre, L-æblesyre og adenin til at evaluere kvaliteten af rå hemichrysanthemum, og samtidig viste dampmetoden i henhold til de nuværende etablerede kvalitetsevalueringsmetoder en bedre kvalitet end den, der blev vist ved udvasknings- og kogemetoderne for de sammensatte produkter. Desuden har dampmetoden gennem udbyttet af drikketabletter og alungrænse en større fordel i forhold til kogemetoden med hensyn til henholdsvis produktionseffektivitet og sikkerhed.
Kvaliteten af tabletter fremstillet ved nedsænkning og kogning var i god overensstemmelse, og kvaliteten af tabletter fremstillet ved dampning var meget forskellig, men de kliniske virkninger af de produkter, der blev fremstillet ved de tre metoder, er endnu ikke blevet sammenlignet. Kogemetoden er inkluderet i lokale specifikationer for kinesiske medicintabletter (f.eks. Beijing, Indre Mongoliet, Jilin, Henan osv.) og 1963-udgaven af den kinesiske farmakopé, men dampmetoden er blevet rapporteret mindre hyppigt og er ikke inkluderet i farmakopéen eller de lokale standarder. Ifølge resultaterne af denne undersøgelse er dampmetoden ønskværdig med hensyn til sammensætning og stabilitet, og det kræver yderligere dybdegående undersøgelser, om den kan indgå som en formel tilberedningsmetode.
Dampmetoden kan bruges til at forkorte opkogningstiden på grund af den høje temperatur, og den viser en tendens til en mere stabil ændring af indholdet i denne undersøgelse, hvilket har et stort potentiale for at spare tid og arbejdskraft. Det næste skridt kunne være at optimere dampningsprocessen yderligere: om udblødningstiden kan forkortes, og om damp ved høj temperatur kan bruges til at opnå effekten af hjerteindtrængning samtidig. Desuden var indholdet i de dampede artefakter forskelligt fra indholdet i den traditionelle proces, og de farmakologiske virkninger og den kliniske effekt af artefakterne kunne sammenlignes med de traditionelle Qingdianxia-artefakter på grundlag af forskellene i indhold, hvorved man kunne udforske mekanismen bag Qingdianxias farmakologiske effekt og skabe et grundlag for at belyse videnskabeligheden af artefakterne.

 

Kvartære kulstoffattige jernkatalysatorer: et gennembrud inden for lægemiddelproduktion

Den 5. april 2024 blev en ny opdagelse inden for medicinsk kemi rapporteret i det prestigefyldte tidsskrift Science: Undersøgelsen viser, at kemikere ved Scripps Research i La Jolla, Californien, USA, kan omdanne råkemikalier til kvartært kulstof ved hjælp af en simpel, enkelt og billig jernkatalysator.

Det er måske et lille skridt i kemiens historie, men det er et stort skridt i industrialiseringen af fremtidens farmaceutiske kemikalier.
Hvorfor er det sådan? Denne artikel foretager en detaljeret analyse. Småmolekylære forbindelser har været mainstream for lægemidler, industriel masseproduktion kan reducere omkostningerne i dagens verden, småmolekylære forbindelser har været en af mainstream for lægemiddeludvikling. Sammenlignet med store biomolekyler (såsom proteiner og antistoffer) har små molekyler mindre molekylære volumener og enklere strukturer, hvilket gør dem lettere at syntetisere og tilpasse og dermed mere velegnede til brug som lægemiddelkandidater. Desuden kan kemisk masseproduktion reducere omkostningerne ved lægemiddelproduktion betydeligt.

 

Ved at producere i stor skala kan man opnå højere udbytter og reducere enhedsomkostningerne i produktionsprocessen, hvilket gør lægemidlerne mere økonomiske og overkommelige. Derfor er kemisk masseproduktion meget vigtig for småmolekylære lægemidler for at gøre dem mere tilgængelige for masseproduktion og udbredt brug og dermed give patienterne flere valgmuligheder og mere overkommelige behandlingsmuligheder.
Syntesen af små molekyler med kvaternær kulstofstruktur er en af vanskelighederne inden for kemisk farmaci. Kvaternær kulstofstruktur er en særlig kulstofatomstruktur i organiske forbindelser, som henviser til en struktur, hvor et kulstofatom danner fire kovalente bindinger med fire andre kulstofatomer. Det udviser normalt en morfologi, der ligner lemmerne på et kulstofatom, og er derfor også kendt som et sæsonbestemt kulstofatom. I organisk kemi er den sæsonbestemte kulstofstruktur et af de vigtige mellemprodukter, der ofte bruges i syntesen af lægemidler, pesticider og polymere materialer. Da kvaternære kulstofstrukturer forbedrer molekylernes stabilitet og biologiske aktivitet, spiller de en vigtig rolle i organisk syntese og lægemiddelopdagelse.

 

Nogle lægemidler kræver dog små molekyler, der indeholder kvaternære kulstofstrukturer som en af deres aktive ingredienser, hvilket udgør en udfordring for fremstillingsprocessen i farmaceutisk kemisk masseproduktion. Fordi det kvaternære kulstof er et kulstofatom bundet til fire andre kulstofatomer, spiller det en afgørende rolle i mange lægemidler. Det har dog været vanskeligt at fremstille disse små molekyler med kvartære kulstofstrukturer på grund af kompleksiteten og de høje omkostninger ved deres syntese.

 

De aktuelle, netop offentliggjorte resultater tilbyder en ny løsning på dette problem. Forskere ved Scripps Research har opdaget, at billige jernkatalysatorer kan bruges til at omdanne råkemikalier til forbindelser, der indeholder kvaternære kulstofstrukturer. Det vigtigste ved denne metode er, at den er ekstremt omkostningseffektiv, hvilket gør den til en potentielt omkostningseffektiv tilgang. Derudover har indførelsen af kvartært kulstof den fordel, at det giver en eksponentiel stigning i det kemiske rum, hvilket forventes at overvinde flaskehalsen med manglende diversitet i lægemidlers molekylære rygrad.

 

Specifikt kan carboxylsyrer og olefiner omdannes til forbindelser, der indeholder kvaternære kulstofstrukturer, ved hjælp af jernbaserede katalysatorer gennem enkle kemiske reaktionsbetingelser. Desuden gør den store mængde og de lave omkostninger ved disse råkemikalier, at denne tilgang ikke kun reducerer produktionsomkostningerne, men også forenkler produktionsprocessen.

 

 

Hvilke lægemidler er dyre på grund af deres kvaternære kulstofstruktur?

 

Kvaternære kulstofstrukturer findes i vid udstrækning i lægemiddelmolekyler og naturprodukter (f.eks. verapamil osv.). Det har dog været en stor udfordring at opbygge kvaternære kulstofcentre i organisk syntese på grund af stedblokerende trængsel og konformationsfleksibilitet. Lægemidler, der indeholder kvaternære kulstofstrukturer, såsom visse kræftmidler, antibiotika, antivirale midler og antipsykotika, er dyre at producere på grund af deres komplekse synteseproces, som kræver reaktionssyntese i flere trin og høje omkostninger til råmaterialer. Synteseprocessen for disse lægemidler kan involvere mellemprodukter, der indeholder kvaternære kulstofstrukturer, hvilket øger vanskelighederne og omkostningerne ved syntese. Derfor har forskere forsøgt at finde nye og mere omkostningseffektive syntesemetoder for at reducere produktionsomkostningerne for sådanne lægemidler og gøre dem mere overkommelige og populære.

 

Hvorfor er småmolekylære lægemidler stadig mainstream inden for lægemidler nu og i fremtiden?

 

Småmolekylære lægemidler er og vil fortsat være grundpillen i lægemiddeludvikling og -behandling på grund af deres kemiske alsidighed, lave produktionsomkostninger, lette orale administration, fremragende farmakokinetiske egenskaber og brede vifte af anvendelsesmuligheder. Deres fleksible kemiske strukturer gør det muligt at justere og optimere dem ved hjælp af syntetiske metoder, så de opfylder de terapeutiske behov for forskellige sygdomme, samtidig med at de har fordelene ved bredere lægemiddelmål og lettere masseproduktion, hvilket giver patienterne mere økonomiske, praktiske og effektive behandlingsmuligheder. Sammenlignet med lægemidler med store molekyler (f.eks. proteinlægemidler) kan lægemidler med små molekyler desuden normalt administreres oralt, hvilket er mere praktisk, lettere at acceptere og lettere at følge den medicinske rådgivning med højere compliance.