So werden neue APIs entdeckt

Sie wissen wahrscheinlich im Allgemeinen, wie der Prozess eines neuen Arzneimittels aussieht. Aber was ist mit dem aktive Substanz der Medikamente? Wie werden sie entdeckt? Ist es ein Zufall, der der Entdeckung von Penicillin ähnelt? Oder ist es umgekehrt? Das erfahren Sie in diesem Blog. Und wir verraten Ihnen, wie die Reise einer neuen API aussieht.

Früher wurden Wirkstoffe für die Medizin meist aus Pflanzen oder Tieren gewonnen. Zum Beispiel, Chinin, ein bekanntes Medikament zur Behandlung von Malaria, wurde erstmals aus der Rinde des Chinarindenbaums isoliert, der typischerweise in Peru vorkommt. 

Auch wenn einige bestimmte Inhaltsstoffe immer noch aus biologischen Quellen stammen, werden neue Arzneimittel nur noch selten über diese Methoden gewonnen. Ganz einfach, weil sie aufgrund ihrer jahrhundertealten Geschichte bereits alle erfunden wurden. Sondern auch, weil moderne Technik effizienter, sicherer und sauberer sein kann.

Arzneimittelentdeckung

Historisch gesehen war bei der Entdeckung eines neuen Medikaments nicht bekannt, wie es mit dem Körper interagieren würde und welchen Zweck es als Medikament hatte. Dies wurde erst nach der Entdeckung des Arzneimittels festgestellt. Dies wird als „klassische Pharmakologie“ bezeichnet. 

Mit dem wissenschaftlichen Fortschritt und unserem aktuellen Wissen ist es jedoch üblicher geworden, diesen umgekehrten Prozess namens „Target-based Drug Discovery“ durchzuführen. Es wird ein spezifisches Ziel im Körper ausgewählt und dann wird überprüft, welche Gruppe von Molekülen für diesen Teil des Körpers am besten funktioniert, und dann auf eine oder zwei spezifische Verbindungen eingegrenzt.

Wissenschaft

Die chemische Synthese hat die Pharmaindustrie, wie wir sie kennen, geprägt. Wissenschaftler in Labors können neue APIs entwickeln, indem sie zwei oder mehr Materialien miteinander reagieren lassen, und dies ist nicht auf nur eine Reaktion beschränkt; Vom Anfang bis zum Ende kann es Dutzende von Schritten geben. 

Ein Beispiel für eine chemische Reaktion, die Sie vielleicht kennen, ist die Entstehung von Beton. Wenn Sie Zementpulver mit Wasser und einigen anderen Zutaten mischen, findet ein chemischer Prozess statt und es entsteht Beton mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften. Und das ist nicht umkehrbar; Wenn Sie den Beton zermahlen würden, können Sie nicht einfach erneut Wasser hinzufügen, um ihn als Zement zu verwenden. es ist schon etwas anderes geworden. Während des Produktionsprozesses eines Wirkstoffs kommt es ständig zu solchen chemischen Reaktionen.

Mit vielversprechenden neuen stabilen Substanzen kehren die Wissenschaftler ins Labor zurück und führen weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durch. Es werden pharmakologische Untersuchungen durchgeführt, um genau zu wissen, wie und ob ein neuer Wirkstoff als Arzneimittel wirkt. 

Traditionell wurde ein Großteil dieser Forschung an Tieren durchgeführt, aber dank des technologischen Fortschritts und unserer wissenschaftlichen Erkenntnisse kann ein großer Teil der Tests auch an Zellkulturen in Petrischalen durchgeführt werden. Tierversuche sind jedoch immer noch notwendig und manchmal sogar obligatorisch, um zu verstehen, wie das neue Medikament auf einen gesamten Organismus wirkt.

Bei Impfstoffen und Antibiotika setzt die Pharmaindustrie meist auf Biotechnologie statt auf chemische Synthese. Kurz gesagt geht es darum, Mikroorganismen wie Bakterien zu nutzen, um den Körper bei der Bekämpfung von Krankheiten zu unterstützen.

Normalerweise verfügt Ihr Körper von Natur aus über Substanzen zur Bekämpfung von Krankheiten. Fehlen sie aber oder sind sie nicht ausreichend im Körper vorhanden, verfügen wir über modifizierte Mikroorganismen, die diese Stoffe mithilfe cleverer Technik im Körper herstellen können. So wäre es in der Lage, Krankheiten selbst zu bekämpfen.

Hochskalieren

Kehren wir also noch einmal zu APIs und diesem Prozess zurück: Nach all der Entwicklung im Labormaßstab, Tierversuchen, Versuchen und allem dazwischen ist es Zeit für eine Skalierung. Einen pharmazeutischen Rohstoff im großen industriellen Maßstab herstellen zu müssen, ist nicht dasselbe wie die Herstellung einer kleinen Charge im Labor.

Höchstwahrscheinlich werden die Produzenten auf den großen Produktionsstandorten auf Probleme stoßen, die sie im kleinen Labormaßstab nicht hatten, beispielsweise wie die großen Geräte das Mischen der Komponenten handhaben oder ob der Trocknungsprozess so schnell durchgeführt werden kann wie es nötig ist.

Vom Wirkstoff zur Medizin

Und dann bleibt da noch die Frage, wie die API verwaltet werden sollte, damit die Menschen optimal arbeiten. Und dass der Patient das Medikament bequem selbst anwenden kann? Tabletten, Injektionen, Kapseln, Salbe?

Die effizienteste Methode wird basierend auf Faktoren wie der Partikelgröße des Wirkstoffs, der Löslichkeit und der Untersuchung, wie lange der Wirkstoff in jeder Form aktiv bleibt, ausgewählt.

Das war's! Es beginnt mit der chemischen Synthese oder Biotechnologie, gefolgt von einem Jahrzehnt oder längerer Forschung und Entwicklung und schließlich der tatsächlichen Produktion im großen Maßstab.

Natürlich ist dies nur ein oberflächlicher Blick auf die Art und Weise, wie Wirkstoffe und Medikamente hergestellt werden, aber ich hoffe, dass es Ihnen einen Eindruck vom Prozess und der Geschichte der Pharmaindustrie vermittelt.