لقد برز التحفيز الحيوي، وهو استخدام المحفزات البيولوجية مثل الإنزيمات لدفع التفاعلات الكيميائية، كقوة تحويلية في صناعة الأدوية الحديثة. إن قدرته على إجراء تحويلات انتقائية للغاية في ظل ظروف معتدلة تجعله بديلاً جذابًا للتخليق الكيميائي التقليدي. وهذا له أهمية خاصة في إنتاج الجزيئات الكيرالية المعقدة، وهي أساسية لفعالية العديد من الأدوية. تسلط هذه المقالة الضوء على قوة التحفيز الحيوي، مع التركيز بشكل خاص على أدوار اختزال الكيتون (KREDs) والليباز في إنتاج المواد الوسيطة الصيدلانية.

في سياق تخليق المواد الوسيطة الصيدلانية، مثل تلك المطلوبة لـ Apremilast، يوفر التحفيز الحيوي مزايا كبيرة. تعتبر إنزيمات اختزال الكيتون (KREDs)، على سبيل المثال، إنزيمات قادرة على اختزال مجموعات الكربونيل بشكل انتقائي فراغيًا إلى كحوليات. هذه خطوة حاسمة في العديد من مسارات التخليق الكيرالي، مما يسمح بإدخال المراكز الفراغية بدقة. يمكن أن تؤدي كفاءة وانتقائية إنزيمات KREDs إلى إنتاجية ونقاء أعلى للمواد الوسيطة الكيرالية المطلوبة، وغالبًا ما تتجاوز ما يمكن تحقيقه من خلال الأساليب الكيميائية التقليدية.

وبالمثل، تعد الليباز إنزيمات متعددة الاستخدامات يمكنها تحفيز مجموعة واسعة من التفاعلات، بما في ذلك التحلل المائي والأسترة. في تصنيع المواد الوسيطة الصيدلانية، غالبًا ما تستخدم الليباز للفصل الحركي. تتضمن هذه العملية استخدام ليباز للتفاعل بشكل انتقائي مع مركب واحد (enantiomer) في خليط راسيمي، تاركًا المركب الآخر دون تغيير أو يتفاعل بمعدل مختلف. هذا يسمح بعزل المواد الوسيطة النقية فراغيًا بدرجة عالية، وهو أمر بالغ الأهمية لسلامة الأدوية وفعاليتها. على سبيل المثال، أثبت الفصل الحركي بوساطة الليباز أنه فعال للغاية في الحصول على الكحوليات الكيرالية المحددة اللازمة لتخليق المكونات الصيدلانية النشطة (API) المعقدة.

يمثل تطبيق هذه الإنزيمات في إنتاج 1-(3-إيثوكسي-4-ميثوكسي فينيل)-2-(ميثيل سلفونيل) إيثانون والمواد الوسيطة اللاحقة لـ Apremilast قوة التحفيز الحيوي. من خلال تحسين التفاعلات الإنزيمية، يمكن للمصنعين تحقيق عمليات أنظف، وتقليل توليد النفايات، وخفض تكاليف الإنتاج، بما يتماشى مع الطلب المتزايد على ممارسات التصنيع المستدامة والصديقة للبيئة. يقلل التحكم الدقيق الذي يوفره التحفيز الحيوي من تكوين المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها، مما يبسط عمليات التنقية اللاحقة.

باختصار، يمثل تكامل التحفيز الحيوي، وخاصة من خلال استخدام اختزال الكيتون والليباز، تقدمًا كبيرًا في تصنيع الأدوية. فهو يتيح إنتاجًا أكثر كفاءة وانتقائية واستدامة للمواد الوسيطة الكيرالية الحيوية، مما يمهد الطريق لتطوير الأدوية المنقذة للحياة وإتاحتها.