绿色化学将改变地球 希望制造对人和环境都友善的药——药学府 大嶋 孝志 教授
来自: 九州大学
2020-04-09
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大嶋 孝志 教授
药学研究院 制药科学部门 教授

个人简介

    大嶋教授出生于20世纪90年代爱媛县的松山市。中学时代酷爱打排球。尽管他一直喜欢科学,但历史漫画和小说激发了他对日本历史和文学的兴趣。读大学选专业时,在理科和文科之间左右为难,但最终还是选择了东京大学的科学二课程。并选择了知识范围涉及物理学和生物学的药剂学专业。三年级的时候,他在大学图书馆偶然发现了诺贝尔化学奖得主福井谦一(Kenichi Fukui)的一本书,受到福井的边界轨道理论(Frontier Orbital Theory)的冲击,那一刻,他意识到了化学之美。在他硕士生涯的第一年,他遇到了柴崎正胜教授,这位有机化学家后来成为了他的导师,燃起了他对科学研究的浓厚兴趣。1996年获得东京大学药物科学研究生院药物化学系药剂学博士学位。同年,他加入了大冢制药公司,一年后,他来到美国,在世界顶尖的非盈利性生物医学研究机构之一的斯克里普斯研究所从事生物医学研究工作。1999年回到日本后,他加入了科技公司(CREST) ,并在东京大学药学研究生院担任助理教授。在2005年成为大坂大学工程科学研究生院的副教授,2010年成为九州大学制药科学研究生院的教授。大嶋教授获得了众多奖项,并一直在持续发表其最新研究成果。


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研究内容
    我的研究着眼于绿色制药,将人类必须的医药品,以对地球环境友好的方式生产制造出来。通常药物从开发到上市需要十几年的时间,合成药物的过程中会产生大量的废弃物。为了测量有多少,我们使用 e 因子度量,它指的是每一批产品的废物量的比例,并给我们一个晴雨表来衡量某些行业对环境的影响。制药工业生产过程中的 e 因子为25-100,这是非常高的,尤其是与石油化学工业等e 因子仅为0.1相比。我们需要的是对人类和环境都安全的绿色化学合成技术。
    举个例子。在20世纪70年代,一种叫做紫杉醇的药物被研制出来,据说这是一种治疗癌症的理想药物。这种药是用太平洋紫杉的树皮制成的。但是商业化的问题很快浮出水面,因为一棵树的树皮只能产生满足一个人一天的紫杉醇用量,所以研究人员寻求药物的全合成,即从最小单位的原来中提取天然物进行人工化学合成。经过无数研究人员的不懈努力,最终在20世纪90年代实现了全合成,但仍然难以保持药物的稳定供应。这是因为这一过程涉及大量的化学反应,产生了同样大量的废物,使成本飙升。但我们希望在不久的将来,有机化学将能够产生这样的复杂化合物,并且不会对环境产生负面影响。
    绿色化学反应需要高级催化剂,我们通过结合各种不同的催化剂,使其可能性继续扩大。 我目前正致力于开发新的环境友善型催化反应以及各种医药和生物活性天然产物的高效合成。 为了发现这些反应的优良催化剂,我们对金属络合物催化剂在有机合成和有机金属合成中的应用进行了研究和实验,并成功地开发了一种可重复使用的酯类化合物催化剂。我们还成功地合成了抗病毒药物,这些药物在使用后可以回收利用。产生这种合成反应的最常见的方法是分批生产,将所有的原料放入反应槽中,一旦反应完成,产物就被提取出来。然而,在九州大学,我们设想高附加值生物活性化合物的应用和商业化,并正在进行研究使用连续流动合成的结构复杂的化合物的合成,在这种合成中,使用各种原料不断通过管道或通过多管道进行反应。
    我们目前正在与企业联合研究,以扩大绿色化学。在九州大学绿色制药系统药物发现研究中心,我们也正在进行融合绿色化学和药物发现化学的新研究,旨在制造出既对人类友好又对环境无害的药物。

个人主页
https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003640/index.html



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