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八一八2015年诺奖的这个阿维菌素

发布时间:2015-10-08 来源:果壳小组

阿维菌素(Abamectin/Avermectin)是个大环内酯类化合物,早期主要是农用杀虫剂和兽用驱虫药,今天治疗线虫病的核心药物“伊维菌素”(Ivermectin),人兽两用,就是在它基础上衍生来的。阿维菌素是通过发酵放线菌Streptomyces avermitilis后提取菌丝得到的混合物,有4大类主要结构,其中B1类的活性最好,下面又以B1a最高。它一上市就相当成功,譬如用于防治水稻害虫的公顷用药量仅为5-10g,相比之下,有机磷农药如毒死蜱要≥500g。

这个菌也是正经上过nature的!

阿维菌素结构

但这东西虽然好,要谈到产业化,就不得不说一下经济方面。最初阿维菌素生产的问题是收率太低,而且杂质太多。最早的B1含量≥92%,且主要的有效成分B1a比例只要占到其中的80%就符合国标。虽然这个产品的工艺是上海化工院出的,但要走通进而放大生产却没有那么容易。尤其是对于发酵产品而言,生产控制中需要注意的环节太多,一不留神一个罐就只能冲阴沟,一个罐的价格虽然不高,也够买一辆奥迪。而且产量和质量并不是时常都能令人满意,有时后续需要重结晶以提高纯度。当年我厂元老曾经创造过一个月睡在车间不出门只为走通工艺的历史,一直被传诵至今。因此尽管售价奇高(1KG/>10000人民币,90年代),最初一批生产的企业(威远、华北、海正)供不应求,一些后来的大厂当时的老板开车在门口蹲点拿现金提货的事并不是传说。

大家都看到了商机,改革开放也如火如荼,一些技术人员纷纷出逃单干,导致阿维菌素厂家如雨后春笋。随着竞争加剧,各厂家也加强了研发,工艺改进,菌种筛选,阿维菌素这个产品在中国找到了最适合发展的土壤。从基因传播的角度来说,Streptomyces avermitilis的进化是成功的。国内产能纷纷上马,2011年的产量是3000吨。产能过剩导致了价格一路下跌。加上政府愈加严格的环保要求,小厂纷纷消亡,大厂也开始相互协调调整产能以在市场竞争力和利润中得到一个平衡。到今天为止,阿维菌素的原药价格已经跌至500/KG。在此过程中,由于国内的激烈竞争及国外客户的采购需求,阿维菌素的质量得到了明显提高,现在的产品B1含量基本达到95%以上,B1a的含量一般都在97%。高质量的原药合成出来的伊维菌素的副作用更小,疗效更好(generally speaking)。按照同行估计,我国的阿维菌素产能估计已经占到全世界的80%以上。近年来国内原料药出口不断克服了国外市场的技术壁垒,许多企业纷纷通过各种FDA和欧盟认证。阿维菌素的原厂家Merck早已停产转向国内采购。除了药厂,农药跨国公司如Syngenta和Bayer的阿维菌素来源也是国内企业。

从最初的驱(蠕)虫活性,到后来的杀虫活性,以及对其的改造修饰后的增效都使得这个化合物在被发现后的40年后还在继续发挥着余热。大规模的产业化活动让其的价格回归到了正常水平,也使得更多需要它的人们可以负担得起。成本降低后也使得慈善项目得以更顺利地进行:Merck近年一直在实施药品捐赠计划,帮助消除河盲症。

说点题外话:我原本也是个一心向学的科研青年,在学术圈子里,工业界的人一向是为研究人员鄙视的,而研究人员中,搞应用的又被搞理论的鄙视。这也算是个鄙视链。我当年的梦想是到资本主义国家发SCI拿tenure找blonde,但最后还是来到了企业。来了之后才发现,真正需要科技人员的地方反而没有科技人员。原来在自己实验室,要不是个博士都不好意思和人打招呼,而在企业车间里,你只是个小硕人家就会用一种“哎呀卧槽”的眼神看着你。企业的技术力量有时不足以突破一个具有极大经济效益的课题,而此时大批的科研人才都在高校或者机构里做着一些不疼不痒的课题。有时真是令人扼腕。


诚然,工业界的成就我想无论如何也是拿不了炸药奖。就阿维菌素来说,作为一个农、兽、人三用的物质,阿维菌素的发现应该来说都具有深远的意义,值得一个诺贝尔奖。但真正将其从云端拿下送入千万人们手中的改善人类福祉的,还是千千万万的企业家。