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研究揭示了以可降低的成本生产救命阿片类解毒剂的可持续方法

阿片类药物过量已经暴涨。根据国家卫生统计中心的数据,平均每天有130名美国人因阿片类药物过量而死亡.1 NARCAN等解毒剂的高成本使许多急救人员在最需要的时候无法获得救生解毒剂.2研究人员唐纳德丹佛斯植物科学中心已经确定了一种利用与罂粟加工相关的废物流中发现的微生物生产这些化合物的新方法。这种绿色化学过程有可能大大降低解毒剂的成本,并减少目前使用的导致大量有害废物的化学品。该发现的详细信息作为封面故事发表在Nature Sustainability期刊上: “酶morphinan N-demethylase为更可持续的鸦片加工”。

研究揭示了以可降低的成本生产救命阿片类解毒剂的可持续方法

“酶以超越合成化学的效率进行反应,从而降低药物生产对环境的成本和影响。我们现在努力将酶的生产水平优化到足以满足工业生产的规模。绿色制造将对人们的生产产生影响。生活,“丹佛斯中心Kutchan实验室的主要作者和研究助理Megan Augustin说。

天然存在的阿片类药物,例如吗啡和蒂巴因,是在罂粟物种中产生的。蒂巴因转化为止痛药和阿片成瘾治疗,后者需要一种称为N-去甲基化的化学反应。目前的阿片N-去甲基化利用有害试剂,导致有害废物。使鸦片剂生产更具可持续性的一种方法是使用酶而不是化学品。微生物提供丰富的酶来源,可用于代谢其环境中的独特化合物。奥古斯丁及其同事探讨了鸦片加工废物流样本,以确定能够催化鸦片制剂的生物体的N-去甲基化。为了鉴定生物催化剂,将污泥样品置于含有蒂巴因作为唯一碳源的基本培养基中。这导致了Thebainfresser的发现,这是一种通过去除N-甲基代谢阿片类的甲基杆菌。在基本培养基中生长后诱导N-去甲基化,这是导致发现潜在基因MND(吗啡喃N-去甲基化酶)的特征。该酶发现MND在不同温度和pH水平下是坚固且通用的N-去甲基化结构多样的底物。此外,MND耐受选定的有机溶剂并在固定时保持活性。这些特性使其成为制药生产进一步发展的有吸引力的候选者。

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