学霸的模拟器系统 第380节
这天下午三点,林允宁刚处理完一堆报表,程新竹就哭丧着脸敲门进来了。
“允宁……”
程新竹手里拿着一瓶浑浊的棕色液体,那双平时总是亮晶晶的大眼睛此刻满是红血丝,“AD-02的合成……又卡住了。”
“怎么回事?结构不是已经定了吗?”
林允宁皱眉。
“结构是定了,但是合成工艺还是存在问题。在实验室合成小样还好,一上工业化流程就完蛋。”
程新竹把那瓶液体放在桌上,“AD-02有个关键的手性中心。我们现在的合成路线,得到全是消旋体(Racemate),也就是左旋和右旋混在一起的。
“我们需要的是左旋体。但是这两种东西物理性质几乎一模一样,怎么分都分不开。
“良品率只有5%。按照这个收率,我们要造出一公斤原料药做临床,得烧掉几百万美金的试剂,而且纯度还达不到FDA要求的99.5%。
“辉瑞那边的工艺专家也没办法,他们建议换路线,但那意味着又要重新做毒理……”
林允宁看着那瓶棕色的液体,眉头紧锁。
手性分离。
这是制药界的老大难问题。
这就好比你要在一堆左手手套和右手手套里,只把左手手套挑出来,但你却是个瞎子,看不见形状。
除非……
林允宁想起当年他给秦雅出的那个主意。
设计一个模具。
一个只允许左手伸进去,右手伸不进去的模具。
“催化剂。”
林允宁喃喃自语,“我们需要一种特异性的手性催化剂。”
“试过了。”
程新竹叹气,“市面上能买到的手性配体都试遍了,选择性都不高。”
“那就自己造。”
林允宁站起身,目光转向了机房的方向。
那里,除了跑ResNet的显卡集群外,还运行着另一个被遗忘已久的系统——Aether_StruMatch。
那是他用来计算小分子与蛋白质靶点结合的程序,专利授权已经卖给了辉瑞和其他几个制药企业。
“别忘了,我们不光有生物学家。”
林允宁拍了拍程新竹的肩膀,嘴角扬起一抹自信的笑:
“我们还有数学,还有AI。
“既然买不到合适的锁,那我们就用算力,从原子层面,逆向设计一把只认这把钥匙的锁。”
……
第272章 完美的左手笼子(求订阅求月票)
芝加哥的雨夜,湿冷入骨。
以太动力的会议室里,气氛比外面的天气还要冷。
程新竹趴在桌子上,下巴抵着冰冷的桌面,眼睛直勾勾地盯着眼前那瓶浑浊的反应液。
她那件总是洗得发白的卫衣袖口沾了一点试剂渍,整个人像是一棵被霜打过的茄子。
“没戏了。”
她伸出手指,弹了一下玻璃瓶壁,
“我试了三种拆分剂,酒石酸、苹果酸、甚至死贵死贵的联萘酚(BINOL)衍生物,ee值(对映体过量值)死活卡在60%。”
“也就是说,”
她抬起头,眼神涣散,“剩下的40%都是右旋异构体。在药理学上,那叫杂质;在工业上,那叫废料。
“如果不解决这个问题,我们要建的不是制药厂,是一座专门处理废液的垃圾站。”
“允宁,我是学医的,虽然懂药理,但这属于工业结晶和精细化工的范畴……我真的尽力了。”
林允宁站在白板前,手里拿着一只马克笔,眉头微皱。
术业有专攻。
让一个拿移液枪搞分子生物学的MD-PhD去解决精细化工的放大问题,确实是难为她了。
小分子药物的手性,就像人的左右手。
镜像对称,却无法重合。
AD-02的左旋体是救命的钥匙。
右旋体虽然无毒,但在人体内就是把塞不进锁眼的废铁,还会增加肝肾代谢负担。
“既然拆不开,那就别拆。”
林允宁突然开口。
他在白板上画了一个立体的正八面体结构,像是一个精致的笼子。
“什么意思?”程新竹抬起头。
“我们换个思路。不要在生米煮成熟饭之后再去挑米粒。我们要在这个分子诞生的一瞬间,就给它套上枷锁。”
笔尖在笼子中心点了一个点。
“我们需要一个刚性的、有孔洞的模具。
“这个孔洞的形状必须非常刁钻——它只允许左旋的中间体舒舒服服地躺进去反应;如果是右旋的,就会因为空间位阻被卡住,连门都进不去。”
“MOF(金属有机框架)?”
程新竹坐直了身体,眉头皱起,“我知道这东西。但它的组合有几百万种。金属节点、有机配体、拓扑结构……这比在大海里捞针还难。我们要一个个试?”
“不。我们不试错,我们穷举。”
林允宁转身,在白板上写下了一行大字:
HTVS (High-Throughput Virtual Screening)
“高通量虚拟筛选。”
林允宁的眼神变得锐利起来,他虽然不是化学家,但他拥有顶级的物理直觉,“计算机不知道什么是好催化剂,但我知道。
“首先,我们需要一个强有力的手性源。BINOL(联萘酚)骨架是工业界验证过的最好用的手性诱导剂。我们把它锁死。”
他在白板上画出了BINOL那独特的轴手性结构。
“然后,我需要机房里的那几千张显卡动起来,把我们之前筛选小分子药物时的Aether_StruMatch模型,改造成一个小分子动力学模块。
“我要让AI以BINOL为核心,去排列组合所有可能的金属节点(锌、铜、锆)和拓扑网络(pcu, dia, fcu)。
“这是一个巨大的搜索空间,可能有上百万种组合。
“但是,我们不需要合成它们。我们只需要让AI在虚拟空间里,对这十万种结构进行分子动力学(MD)模拟。”
林允宁的手指在空中虚抓了一下,仿佛抓住了那个看不见的分子:
“我们要计算过渡态的能级差(Delta_Delta_G)。
“只要找到那个能让左旋产物的生成能垒比右旋产物低2 kcal/mol以上的结构,我们就能保证95%以上的选择性。”
“用算力……去穷举化学?”
程新竹听懂了,她看着林允宁,眼神里满是震撼,“这……这也太暴力了吧。”
“没错,这就是暴力。”
林允宁笑了,指了指隔壁机房的方向,“我已经让显卡停下了ResNet的训练。今晚,它们不识图,它们炼金。”
……
然而,仅仅过了半天,现实就给林允宁泼了一盆冷水。
机房里,筛选结果出来了。
屏幕上显示出了一个编号为 Aether-MOF-X12的结构。
理论预测显示,它的手性选择性极高。
但是,看着那个复杂的晶体结构图,程新竹却犯了难。
“允宁……这东西,我造不出来。”
程新竹指着那个像迷宫一样的分子结构,苦笑道,“这是金属有机化学的合成,需要控制水热条件、pH值、还要防止金属簇水解……这需要极强的无机和配位合成经验。
“我的化学水平,合成点普通的化合物还行,这种精密合成,还有工业化……咱们公司没人会啊。辉瑞那帮人不知道有没有这方面的专家。”
林允宁看着那个漂亮的3D模型,沉默了。
他忽略了最重要的一点:
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