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去甲万古霉素——坠落云端的王子

杏树林2018-04-15 19:41:48

声明:今天的文章不是某一类药物发展史,如果大家不习惯这个口味的话……那就尽量习惯一下吧!                      


                      坠落云端的王子

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在新药研究开发方面,我国落后发达国家很多年。无须讳言,新药的研发越来越依附资金和实力,少数国家的少数公司开发出了大部分新药,这点在短期内很难改变。但在新药开发方面,有一点是我们必须大力开发利用的,那就是我国生物资源多样化优势。利用我国微生物资源多样化优势,开发微生物来源的新结构活性化合物,进而研制新药,是一条可行之路。


很多人不了解,这条路很早以前我们就已经成功过,并在世界上首先研制了除「青蒿素」之外的又一个创新化学药物:去甲万古霉素。可惜的是,和青蒿素的命运一样,这个由我国首先研制的创新药物,其专利也不在我们手中。


说起来,去甲万古霉素的发现和开发过程,一波三折,可以用传奇来形容了。我在华北制药十多年,对此历史略知一二,仅就我知道的,写在这里,告诉大家。不准确之处,欢迎大家指正。


谈去甲万古霉素的发现,先要从万古霉素的发现说起。随着抗生素的广泛使用,渐渐产生一些耐药菌感染,尤其是耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA)感染,使用传统抗生素一点不起作用,让医务人员束手无策。美国礼来公司(Eli Lilly and Company)的员工EC Kornfeld从采集自印度尼西亚的土壤中,培养分离出能产生抗菌化合物质的东方拟无枝酸菌。这个化合物经过纯化后,可以有效杀死MRSA,很快在1958年被美国FDA批准上市,那就是万古霉素,商品名Vancocin,中译名:稳可信。2004年,礼来公司将Vancocin商标授权给美国的ViroPharma制药公司,英国的Flynn Pharma制药公司及澳大利亚的Aspen Pharmacare制药公司使用。


万古霉素的化学结构式如下图:


说句题外话,「万古霉素」名字来自英文名称Vancomycin的音译,英文名称Vancomycin来自单词 「vanquished」 (征服),意思是该抗生素可以征服那些顽固的细菌。个人认为这个中译名虽然是音译,但实在不吉利,「万古长青」、「万古不朽」、「万古称颂」、「万古流芳」哪个词用在活人身上都不合适,病人听着用这个药,肯定会很别扭。「那个用万古霉素的病人最终还是「万古」了……」这句话更有点黑色幽默的意思。不如用意译,比如「征服霉素」之类的。


闲话少说,言归正传。让我们继续谈去甲万古霉素的「身世」。


我国微生物资源多样化的优势,在这里就显现出来了。1959年,中国医学科学院医药生物技术研究所李群等人,由贵州省的土壤中分离出一株放线菌,在分类学上接近东方诺卡氏菌,其分泌出的一种物质,具有抗菌作用。后来,这株原始菌株,被命名为「万-23」,成为了去甲万古霉素所有生产菌的老祖宗。新发现的菌株,所分泌的抗生素物质,仅具有少量活性。根据当时的技术水平和条件,这个抗生素活性物质经过分析、测定,被认为是当时刚刚上市的新药万古霉素。


当时的抗生素重点企业:华北制药厂(现华北制药集团)拿到了这个「宝贝」。经过近10年的对该菌株的潜心分离、诱变、选育、培养、工艺优化,终于,在1968年,华北制药厂利用放线菌万-23号菌种试制成功「万古霉素」。1969年通过技术鉴定,投入批量生产,用于临床并以「中国医药公司上海分公司」的名义出口国外,获取外汇。1972年国产「万古霉素」收载于中华人民共和国卫生部部颁标准。


在生产和使用了近十年时间的国产「万古霉素」,终于碰到了问题。1979年,卫生部生物制品所在制备国产万古霉素标准时,发现华北制药厂生产的「万古霉素」效价比国际标准高,超出理论值约10%,遂怀疑国产「万古霉素」和国外的万古霉素结构不同。


1983年中国生物制品检定所凌大奎老师等采用当时最先进的核磁共振法对国产「万古霉素」的分子结构进行了研究,发现国产「万古霉素」的分子结构中不含N甲基亮氨酸,而只含亮氨酸,分子的其余结构与万古霉素完全相同,为N-去甲基万古霉素。这个研究成果,终于揭开了国产「万古霉素」比进口万古霉素杀菌效力还要高的谜团。


揭开这个谜的凌大奎老师照片:


为何用了这么久,才发现不是一个东西呢?主要还是这个化合物结构太复杂了,而当时的技术条件不够。


在国外,万古霉素的结构确定,也花费了20多年的时间,前后几经修改,直到80年代才最终确定。因此,不能怪我国的科学家把「李鬼当成了李逵」,毕竟,二者长的太像了。区别就是去甲万古霉素与万古霉素相比较,少了一个甲基(见下面图的红圈圈定的地方):


去甲万古霉素的结构图如下:


1983年就鉴定出来,我国的「万古霉素」实际上是一个全新的化合物:去甲万古霉素,当时,世界上任何一个国家都没有报道过这个新化合物及在医学上的应用,这个化合物,完全是我们国家的创新药物。最大的遗憾产生了:当时我国的专利法还处在酝酿阶段,没有颁布,因此华北制药厂没有对这个新化合物申请专利,进行必要的专利保护,更谈不上拿到世界上其他国家进行专利保护。


于此同时,美国礼来公司的研究人员:LaVerne D. Boeck等,也独立地从墨西哥土壤中分离出一株东方诺卡氏菌,其产物为N-去甲万古霉素,并立即申请了专利,申请日为1983年12月27日(圣诞节刚过就立即提交了)。从日期上看,我国的鉴定也是在1983年,但文章发表于1986年,因此,并没有影响该专利的新颖性。因此,1985年12月10日,该专利获得了批准。


礼来公司鉴于万古霉素市场获得巨大成功,且二者抗菌谱相同,因此虽然获得了美国专利,但并没有把去甲万古霉素推向市场。多年来礼来公司一直致力于提高上市产品万古霉素的质量。下面两图是不同时期礼来公司万古霉素的纯度:




而我们的科研人员也没有闲着,不断改进工艺。为了进一步提高去甲万古霉素的生产水平,「去甲万古霉素的开发研究」被列入国家「七五」「八五」重点科技攻关项目,由华北制药厂(现华北制药集团有限责任公司)承担,开发研究成果获国家医药管理局90年度科学技术进步二等奖,获91年国家科学技术进步三等奖。1988年,卫生部以(88)卫药标字06号文,颁布了「盐酸去甲万古霉素及其注射剂的质量标准」,这是世界上首次将去甲万古霉素收入部颁标准。1990年,盐酸去甲万古霉素及其注射剂被收入《中华人民共和国药典》。


经过华北制药科研人员多年的努力,去甲万古霉素的纯度也逐步提高,从85%左右的纯度,提高到了95%左右。下面就是工艺改进前后华北制药去甲万古霉素的照片。肉眼就可分辨其巨大的差别。



这次,华北制药的研究者没有再忘记专利的保护。新申请的专利有:


一类新型万古霉素和去甲万古霉素的衍生物,制备方法和用途

盐酸去甲基万古霉素的制备方法

一种河北拟无枝菌酸菌菌株以及利用该菌株发酵制备盐酸去甲万古霉素


于此同时,华北制药也加大了产品的宣传力度,大力推广去甲万古霉素在临床的应用,以对抗进口的万古霉素。


这个由华北制药生产的传奇去甲万古霉素,商品名叫做:万迅(注射用盐酸去甲万古霉素)。


都别走呀……


明天的文章杏哥想写一写关于胰岛素的东西,如果大家对于胰岛素有什么比较关心的话题可以回复给我,能写的话我一定尽力,写不了的话……我再问问别人!


最后再来一句:这文章不是我写的,来源:谈专利–tanjie的专利博客!嘿嘿……

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