L’antibiotique céfazoline est un médicament essentiel selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Il est généralement produit via la fabrication par lots. Maintenant, pour la première fois, des chercheurs ont fabriqué la céfazoline en utilisant la méthode du flux continu. Cette méthode est moins chère, plus rapide, moins coûteuse et plus flexible en termes de quantité de médicament pouvant être produite en cas de besoin.
Améliorer l’accès à la céfazoline est vital pour la santé mondiale et particulièrement pertinent pour des pays comme le Japon, qui a connu une pénurie en 2019. Cette étude est publiée dans le Bulletin de la Société chimique du Japon.
Les antibiotiques sont l’une de nos plus grandes armes contre les infections bactériennes graves et nos besoins augmentent. La céfazoline est l’un de ces médicaments, qui est si important pour la santé humaine qu’il a été désigné médicament essentiel par l’OMS. Il est utilisé pour soigner un large éventail d’affections telles que les infections des voies urinaires, des voies respiratoires et des articulations, et pour prévenir les infections après une intervention chirurgicale.
Comme pour la plupart des médicaments, la céfazoline est fabriquée par lots, un processus étape par étape permettant un contrôle précis à chaque étape. Cependant, cela prend du temps et nécessite beaucoup d’espace dans un site soigneusement contrôlé pour minimiser les risques tels que la contamination. En raison des délais, de l’espace spécialement équipé et contrôlé et de la grande quantité de déchets, les coûts de production ne sont pas bon marché et sont particulièrement élevés lors de la mise en place de nouvelles installations.
Une alternative à la fabrication par lots est la fabrication en flux continu. Cette méthode n’avait pas été largement utilisée par les fabricants de médicaments car il est plus difficile de contrôler les réactions en cours. Cependant, des chercheurs de l’Université de Tokyo ont maintenant mis au point un moyen de créer en toute sécurité la céfazoline grâce à la fabrication en flux continu.
« La méthode que nous avons développée peut couvrir la production de masse dans des installations de fabrication compactes, n’entraîne pas d’énormes coûts d’équipement et peut fournir un médicament de qualité pharmaceutique en toute sécurité », a expliqué le professeur Shu Kobayashi du département de chimie de la Graduate School of Science. .
« La demande pour cet antibiotique fluctue énormément et c’est un médicament qu’il vaut mieux ne pas préparer trop longtemps à l’avance en raison de son instabilité », a déclaré le professeur du projet Haruro Ishitani, également du département de chimie. « Ainsi, un grand avantage de la méthode à flux continu est qu’il est facile d’ajuster le volume de production selon les besoins. »
Comme son nom l’indique, la fabrication en flux continu ne nécessite pas de pauses entre plusieurs étapes individuelles, contrairement à la méthode par lots.
L’équipe a utilisé deux réacteurs connectés pour produire de la céfazoline à partir de matières premières commerciales facilement disponibles. Les matières premières et les réactifs, qui facilitent la réaction, ont été pompés dans le premier réacteur, qui ressemble à un mince tube métallique enroulé, avant de passer dans un second réacteur où une autre matière première a été ajoutée.
De là coulait la céfazoline. C’était un défi pour l’équipe d’optimiser l’environnement à l’intérieur des réacteurs, c’est-à-dire la température, la vitesse de transfert et le rapport de mélange des réactifs, etc., pour pouvoir obtenir un produit de haute pureté à la fin, notamment en raison de la complexité structure de la céfazoline. Selon les chercheurs, cette méthode était nettement supérieure à la fabrication par lots conventionnelle et pourrait même être encore optimisée.
Kobayashi et Ishitani ont été motivés pour entreprendre cette recherche par leur inquiétude face au manque d’installations au Japon pour fabriquer au niveau national des médicaments importants comme la céfazoline en cas de besoin, en s’appuyant plutôt fortement sur les importations.
Leurs craintes se sont concrétisées en 2019 lorsque le Japon a connu une grave pénurie de céfazoline, due à une contamination d’un principe actif venu d’outre-mer, provoquant une crise. Non seulement la méthode à flux continu serait plus facile et moins chère à mettre en œuvre à l’échelle nationale que la construction de davantage d’installations par lots, mais elle pourrait également aider les petites communautés et les hôpitaux à fabriquer des médicaments essentiels comme et quand ils le souhaitent.
« De nombreux composés peuvent être synthétisés par des méthodes à flux continu », a déclaré Ishitani. « En adoptant cette méthode, nous pensons que nous pouvons contribuer à un approvisionnement stable en médicaments, répondre aux maladies rares et aux catastrophes, et aider au développement de nouveaux médicaments. En plus de cela, nous pensons qu’il est possible de contribuer à la production d’autres produits chimiques, tels que quant à l’utilisation agricole, et la réalisation d’une société à faible émission de carbone, qui est un autre problème social urgent. »
Plus d’information:
Une synthèse pratique et pratique de l’antibiotique essentiel céfazoline dans des conditions séquentielles à flux unique, Bulletin de la Société chimique du Japon (2023). DOI : 10.1246/bcsj.20230113