张夏衡团队“N - 硝基胺介导直接脱氨官能团化” 技术受益产业探讨

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中国科学院大学杭州高等研究院(下称“杭高院”)研究员张夏衡团队的最新 Nature 论文被火速接受。研究中,他们使用“分子编辑术”破解了领域内的百年难题,让从 1884 年沿用至今的芳香胺应用工艺迎来了新突破,它能通过廉价试剂将芳香胺 C-N 键直接转化为药物所需中间体的 C-X 或 C-C 键,有望规避传统工艺潜在的爆炸风险与重金属污染。它也挑战了延续 140 年之久的工业传统,或将引发一场关于氨基的革新。相关论文被担任其中一位审稿人的美国辉瑞公司研发总监斯科特·巴格利(Scott Bagley)评价为是真正的杰作。

据了解,该方法的操作的加料操作极为简洁,无论是实验的学生还是药厂的工人都能够迅速的安全上手投料。它就像是一个多功能接口,可以兼容多样化的分子结构以及氨基位置,都可以实现“脱氨官能团化”。尽管有企业愿意购买专利,但该团队依然选择公开分享,不仅是为了共享科学价值,更是为了确保这一成果的安全性与可持续性。

目前,这一方法已在多种药物中间体修饰中得到成功验证,也已完成公斤级验证。与此同时,张夏衡团队正在与一些药企进行对接,旨在用于合成抗癌药物中间体,未来有望降低某些药物中间体的生产成本。

张夏衡团队的这一成果所考虑的是:用官能团直接替换“积木”上的氨基。即让芳香胺在温和条件下原位形成 N-硝基胺,再通过脱除一氧化二氮实现 C-N 键断裂,从而打造一条无爆炸风险的脱氨路径。

通过数百次的条件优化,他们反复验证了相关反应的普适性。通过测试上百种芳胺骨架中间体,发现几乎所有芳香胺都能得到高效转化。这种“分子编辑术”非常简洁,好比一键替换一样,能像改写代码一样改造分子。

作为一种直接脱氨的方法,它让人们无需再借助危险的重氮盐作为中介,而是可以在芳香胺上,好比在电脑文档中使用的替换与查找功能一样,将 C-N 键转换为构建药物所需要的各种关键连接。

该方法让制药企业在临床后期仍能快速合成系列类似物,挑选出活性最高、副作用最小的候选药物,减少因合成困难而被迫放弃的“潜在好药”。

可以预见,一旦该技术被纳入重磅抗癌药(如PARP抑制剂、BTK抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂)的第二代、第三代仿制药工艺,单药全周期成本有望大幅下降,真正让“高科技抗癌药”走向“平民价”。

个人认为如果此新合成路线商业化,药企综合成本将大幅下降,相关药企、原料、设备等都将受益。

相关受益:

1.美瑞新材

新工艺的核心价值是高效、低成本转化芳香胺类化合物(替代重氮盐工艺),而芳香胺(对苯二胺 PPDA、对硝基苯胺 PNA)正是美瑞新材生产高端聚氨酯材料的 “核心原料”,二者的业务绑定度极高。

2.联化科技

作为CDMO企业,联化科技需要掌握多样化的、高效的官能团转化技术来满足客户创新药物的合成需求。因此,开发像“N-硝胺直接脱氨官能团化”这样能够简化合成步骤、提高效率或实现传统方法难以实现的分子修饰的技术,完全符合其业务发展逻辑和客户需求。

3.百诚医药

杭高院与百诚医药于 2022 年 7 月共建生物医药联合研发中心,旨在推动前沿技术产业化。

百诚医药辉瑞、罗氏等药企提供的药物中间体中,60% 以上含芳香胺结构(如 2,5 - 二氯吡啶胺),而张夏衡团队的技术可简化芳香胺转化流程,预计降低原料成本 40%-50%。

4.百合花

公司通过不断向上游中间体行业延伸产业链,利用基础化工原料和中间体通过化学合成生产有机颜料生产过程中所需的部分关键中间体,如 4-氯-2,5-二甲氧基苯胺(4625)、色酚系列、DB-70、DMSS、对氯苯腈等中间体的自产能力可满足公司生产所需的大部分用量需求,公司目前具备较为完整的产品链自我配套体系。

5.雅本化学

公司深耕医药CDMO二十余年,形成太仓、马耳他、上虞、兰州等多基地协同,具备从实验室到商业化生产的全流程能力,并与科迪华、拜耳、富美实等全球头部农化药企长期合作。

$百诚医药(SZ301096)$ $联化科技(SZ002250)$ $美瑞新材(SZ300848)$