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照理讲青霉素的研制和药品化进行到这一步,应该可以大量生产药品了,但是事实上情况并不是这样,实际生产出来的药量还是非常有限。1942年3月弗洛里的朋友耶鲁大学的约翰∙富尔顿(JohnFulton)因为生病住在耶鲁大学医院,他的医生约翰∙巴姆斯特德(JohnBumstead)问他能不能搞到青霉素,因为一名31岁的女患者安妮∙米勒(AnneMiller)已经因为败血症而生命垂危了。富尔顿找到正在默尔克药厂合作研究的哈特利,期望找到从默尔克公司获得一些青霉素做临床试验,但是在战时,生产青霉素的默尔克公司自己对青霉素也没有使用权,任何调配都要经华盛顿的批准,最终在科学家们的建议下,华盛顿同意批5克青霉素进行人体试验,这已经用掉了全美国所有的青霉素的一半。在医生给米勒注射了青霉素后,她的病情第二天就开始好转,最终她捡回了一条命,并且后来又健康地生活了60年。
全美国的一半的青霉素只够救治一个人,通过常规的方法提高产量显然无法满足更大规模临床试验的需求,更不要说给患者们普遍使用了。哈特利甚至一度尝试从青霉素使用者尿液中回收这种珍贵的药品,但是效果不佳。因此科学家们需要找到突破性的方法解决产量的问题。经过各种通过改进培养基(培养液)提升产量的尝试,英美的科学家们意识到一点:当时用于提炼青霉素的的青霉菌只能生长在培养基表面和浅层,因此产量难以有数量级的提升,要想让产量成百上千倍地提高,必须想办法找到能够在培养基的深层生长的新菌种才行。
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也是这些科学家们的运气特别好,到了1942年的夏天,腐烂的水果给了他们启示,是否能在那里找到新的可用的霉菌呢,弗洛里就让手下的人有事没事去水果摊上寻找。一天,一位叫玛丽∙亨特的实验人员又到水果摊上去找发霉的水果,希望能够找到一种高产的菌种。在水果摊上她看到长了毛的哈密瓜(Cantalope,美国的一种甜瓜,和哈密瓜是同种),上面的黄绿色已经长到了深层,于就给带回来了。弗洛里检查了哈密瓜上的绿毛,发现这是能够提炼青霉素的黄绿霉菌。这种来自哈密瓜上的菌种,能够在培养基(或者培养液)比较深的地方生长,用它来制造青霉素可以将产量提高200倍,而且如果稍做处理,比如先进行X光照射或者紫外线照射,就能将产量再提高五倍,即原来的1000多倍,达到了每升2500单位的水平。需要指出的是,这两项发明分别由威斯康星大学和卡内基学院(今天卡内基梅隆大学的前身)完成,可以看出青霉素的药品化到了那个时候已经是由很多大学、公司和研究所合作的跨团队项目了。
在发现了从哈密瓜的黄绿霉素提取青霉素的秘诀后,默尔克终于制造出了能提供进行10人临床试验的药品了。但是要制造出能够供应军队大量使用的药品,需要稳定地成批量生产,这里面又有很多工程难题摆在了各家药厂工程师们面前。我们不妨看一个他们遇到的最简单的问题,就是如何解决霉菌生产所需要的空气的问题。这个问题在研制试验产品是并不存在,因为空气哪儿都有,但是成批量生产时就出现了。大批量制造青霉素时,需要用的霉菌溶液有上千吨,它们是放在一个个罐子里培养的,这些培养液一旦长出来的青霉菌,就会发酵产生泡沫,这些泡沫就阻碍和空气和培养液的接触。后来莉莉公司的工程师们发明了除泡剂,才解决了这个问题。在青霉素的批量生产过程中,制药厂遇到了许许多多这样的问题,但是最后由于大量的科学家和工程师参与到这项工作中来,才得以一一解决。这样药厂从过去用一个个只有一公升大小的罐子培养青霉菌,到了能用4万公升(40立方米)巨型池子培养青霉菌的水平,同时青霉菌的浓度也增长了80-90倍。至此,青霉素的药品化才算真正完成。