连续流生产：生产头孢唑啉的新方法

头孢唑啉等基本抗生素的生产在医疗保健中起着至关重要的作用，有助于治疗细菌感染和挽救生命。然而，传统的抗生素制造工艺具有灵活性、成本和废物产生限制。应对这些挑战的一个有希望的解决方案是实施头孢唑啉的连续流动生产。这种创新方法可实现更灵活的生产工艺，同时降低成本并最大限度地减少浪费。

头孢唑啉是治疗细菌感染的关键抗生素，传统上是通过缓慢而浪费的批量生产过程制造的，需要专门的设施。然而，东京大学的研究人员现在已经开发出一种更有效的连续流动方法来生产头孢唑啉，该方法更快，更便宜，产生更少的废物。

这种方法还允许根据需要灵活生产不同数量。获得头孢唑啉对全球健康至关重要，特别是在日本等国家，这些国家在2019年经历了短缺。关于这种创新制造工艺的研究发表在《日本化学学会公报》上。

头孢唑啉和其他抗生素在治疗多种疾病方面非常有效，包括呼吸系统、泌尿道和关节疾病。此外，它们有助于预防外科手术后的感染。

像许多其他药物一样，头孢唑啉通常使用批量生产制成，这涉及每一步的精确控制。然而，这个过程很慢，在受控环境中需要很大的空间来避免污染。由于涉及的时间和资源，生产成本很高，尤其是在建立新设施时。

存在一种称为连续流制造的替代方法，但由于更难控制反应，它尚未被制药商广泛采用。然而，东京大学的研究人员已经找到了一种使用连续流制造生产头孢唑啉的安全方法。

理学研究科化学系的小林修教授解释说：“我们开发的方法可以在紧凑的生产设施内覆盖大规模生产，不会产生巨大的设备成本，并且可以安全可靠地提供制药级药物。

同样来自化学系的项目教授Haruro Ishitani说：“对这种抗生素的需求波动很大，由于不稳定，最好不要提前准备太久。因此，连续流法的一大好处是可以根据需要轻松调整生产量。

与传统的批量方法不同，连续流制造是一种步骤之间没有停顿的生产方法。研究人员使用两个相连的反应器从现成的原材料中制造头孢唑啉。由于头孢唑林结构复杂，他们在优化反应器环境以获得高纯度产品方面面临挑战。这种方法比传统的批量生产要好得多，可以进一步改进。

研究人员受到日本2019年头孢唑啉等基本药物短缺的推动，这是由海外污染引起的。连续流动方法有助于确保稳定的药物供应，特别是在较小的社区和医院，并有助于解决各种社会问题，如罕见疾病、灾难和低碳社会。

总之，连续流生产头孢唑啉等基本抗生素为制药行业带来了有希望的改进。这种创新方法提供了更高的灵活性、降低成本和减少浪费，最终使患者、医疗保健系统和环境受益。通过采用这种智能和可持续的生产方法，我们可以有效地确保稳定和负担得起的抗生素供应，以对抗细菌感染。

图. 头孢唑啉 2 的流程合成和头孢唑林钠 1 的衍生化放大。

Shoichi Sugita, Shoichi Sugita, et al., A Practical and Convenient Synthesis of the Essential Antibiotic Drug Cefazolin under Sequential One-Flow Conditions. Bulletin of the Chemical Society of Japan. DOI: 10.1246/bcsj.20230113.