弗劳恩霍夫开发含氟药物结构单元高效生产工艺

弗劳恩霍夫微技术与微系统研究所IMM 2026-02-25

弗劳恩霍夫（Fraunhofer）研究人员开发出一种新型可持续生产工艺，用于制备含氟药物结构单元。这为工业界提供了资源节约且可扩展的替代方案，以取代现有合成工艺。

来自弗劳恩霍夫微技术与微系统研究所IMM、弗劳恩霍夫分子生物学与应用生态学研究所IME及弗劳恩霍夫硅酸盐研究所ISC的跨学科团队，首次实现了完全集成的两阶段连续流合成工艺。该研究成果已发表于专业期刊《Chemistry - A European Journal》。

含氟有机化合物尤其能改善活性成分的稳定性、有效性和生物利用度

Part1 对制药工业与精细化工领域的重要意义

含氟有机化合物在现代药物开发中不可或缺，尤其能提升活性成分的稳定性、有效性与生物利用度。其中，手性氟代醇是多种医药产品（包括创新抗癌药物）的核心结构单元。

“工业实践中，此类分子的现有生产工艺通常能耗高、成本高且废料多。”弗劳恩霍夫IMM项目经理Thomas Rehm博士解释道，“我们的方法证明，高要求的药物结构单元也能实现高效、可持续的连续化生产。”

Part2 酶技术是实现可持续性的关键

新工艺的核心是生物催化反应步骤，利用高度特异性的酶精准生成所需分子结构。该酶被固定于新型二氧化硅超颗粒上，使其能在连续化过程中稳定使用。“对于工业应用而言，酶不仅需具备选择性，还需拥有长寿命与可重复使用性。”弗劳恩霍夫ISC的Bettina Herbig博士表示，“我们的载体材料恰好满足这些要求，使该工艺具有经济吸引力。”此外，所用酶由弗劳恩霍夫IME开发的植物基无细胞生产系统制造，该技术能确保生物催化剂质量优异，同时降低生产投入。

Part3 连续化工艺是高效生产的关键

这种新合成路线将两个反应步骤整合于紧凑的流动反应器系统中。与传统批次工艺相比，连续化工艺优势显著：产品质量稳定、能耗与溶剂消耗更低，且易于向工业规模转移。研究人员实现了超99.9%的对映体纯度与高达91%的总产率。“对于集成两步法工艺而言，这样的数值十分出色。”该研究第一作者Egzon Cermjani指出，“这表明我们的概念不仅在实验室有效，对工业应用也极具参考价值。”

Part4 工业应用前景

除高效率外，该系统在稳定性测试中表现优异：所用酶可在多个生产周期重复使用，且活性无明显损失——这是实现经济运营的关键因素。

“我们的方法采用模块化构建，可转移应用于其他药物结构单元。”Rehm表示，“这为制药与精细化工行业开辟了新可能，使它们能更快将可持续生产流程投入实践。”

目前，研究人员正致力于将该工艺扩展至其他具有制药相关性的分子，并进一步简化流程——尤其着眼于长期连续化运行及下游分离纯化步骤。

原文出版物: Two-Step Synthesis of a Chiral Fluorinated Alcohol With Silica-Supported Enzyme RrADH in Batch and Continuous Flow Mode; https://doi.org/10.1002/chem.202503304

责任编辑：邵丽竹

审　　核：何发

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