制造拯救生命的藥物和其他藥物化合物的途徑是全球工業(yè)中受到最謹慎保護的商業(yè)秘密。波蘭和韓國的研究人員利用最近的工作編程計算機來識別導致藥學上復雜分子的合成途徑，并推出了計算機化方法，僅提出繞過基本藥物專利保護方面的合成策略。他們的工作出現(xiàn)在1月17日的Chem雜志上。

“當我們開始這個項目時，我有點懷疑機器會找到任何可行的合成替代品 - 畢竟，這些是價值數(shù)百萬美元的重磅炸彈藥物，我確信各自的公司已經(jīng)如此密集地覆蓋了專利領域沒有漏洞，“高級作者Bartosz Grzybowski說，他是蔚山國家科學技術研究所(韓國)和波蘭科學院的化學教授，也是有機合成軟件Chematica的首席開發(fā)人員。“事實證明，漏洞存在，我們可以找到新的逆轉合成途徑，完全繞過專利。”

這些藥品專利保護公司的知識產(chǎn)權，同時也阻止競爭對手公司使用某些關鍵的合成解決方案 - 通過實驗精心開發(fā)，以最大限度地提高產(chǎn)量，提高純度和降低成本 - 在嘗試生產(chǎn)所需的化合物時。為了獲得可行的非專利選項，研究人員“凍結”每個目標分子的挑戰(zhàn)部分，迫使計算機在機械規(guī)則的基礎上替代非常規(guī)但化學上合理的方法。他們用三種具有不同化學障礙的著名商業(yè)藥物測試了他們的系統(tǒng)：利奈唑胺，一種最后的抗生素;西格列汀，一種抗糖尿病藥物;和panobinostat，多發(fā)性骨髓瘤治療。

在每種情況下，當允許在沒有約束的情況下運行時，程序推薦商業(yè)合成。但是，即使只有少數(shù)原子和債券被指定為不可接觸的，它通過應用Chematica現(xiàn)有的功能來提出新的計劃，巧妙地避免那些已經(jīng)申請專利的計劃。“通過算法定位專利鉸鏈并將其傳播到Chematica的反合成樹下的關鍵債券，我們可以從替代但經(jīng)濟的起始材料中生成合成解決方案，實現(xiàn)真正的實際影響，”Grzybowski說。

Chematica的專利躲避能力也可能改變化學家對知識產(chǎn)權和專利法的處理方式。例如，機器輔助搜索可用于限制目標分子的許多不同部分，將完全不同的合成集中到單個氣密專利中。然而，根據(jù)Grzybowski的說法，這樣的專利不一定會永遠保持無孔，這要歸功于未來可能通過實驗發(fā)現(xiàn)通過健康競爭推動化學知識向前發(fā)展的新反應。

總體而言，研究人員希望他們的軟件能夠幫助制藥公司更好地保護他們的知識產(chǎn)權，同時通過提供與標準方法不同的合成路線，有助于加速有機化學的研究和開發(fā)。“這項工作說明了推動化學家進行算法思考，并要求計算機科學家掌握關鍵化學概念，提供超出學術界限的化學人工智能結果的好處，”共同作者Piotr Dittwald補充說，他是一名數(shù)學培訓研究員和計算機科學。