Ravi Kalyanaraman 博士意外踏入假药阴暗世界的旅程始于多年前。作为百时美施贵宝公司法证与创新技术(FIT)部门总监,他原本的工作重心是确保公司正规产品的质量与安全。但数年前管理层提出的一个特殊挑战,彻底改变了他的职业轨迹,也让他意识到这个普遍存在且危害巨大的问题。
"我的专业背景是光谱分析,"Ravi Kalyanaraman 用沉稳自信的语气解释道,"严格来说我是一名拉曼光谱专家。"当被要求将专业所长运用于假药鉴别时,他坦言最初十分惊讶:"当时我真的以为只有古驰包和劳力士手表才会被仿冒,完全没想到药品也会成为造假目标。"
接受这项挑战后,他开始在实验室引入尖端光谱分析设备,不仅用于百时美施贵宝产品的真伪鉴定,更主动开展假药检测工作。此后他正式出任 FIT 部门科学总监一职。
Kalyanaraman 博士
Kalyanaraman 强调,假药问题的严重性远超公众认知。"几乎每种产品都存在仿冒现象",他指出。虽然多年前像"伟哥"这样的畅销药因被大量造假登上头条,但现实是造假者纯粹受利益驱动,任何能快速获利的药品都会成为目标。"这背后完全是金钱驱使",他一针见血地指出。
最近,Kalyanaraman 团队发现更令人不安的趋势——生物制剂尤其是抗癌药物成为造假新目标。"对他们来说,把生理盐水装进小瓶冒充生物制剂出售简直易如反掌",他解释道。
"伪造生物制剂非常简单,因为产品本身通常只是小瓶中的透明液体。造假者只需要拿个小瓶,装上水或生理盐水,然后贴个看起来和我们标签相似的标签,就能直接出售。"
这一令人担忧的趋势在过去五年愈演愈烈。
这些假药的后果极为严重,对抗击致命疾病的患者尤其如此。“许多生物制剂是抗癌药物,”Kalyanaraman 警告道。
"因此这些患者基本上没有得到治疗。不幸的是,其中许多患者已处于癌症晚期阶段。"
这种犯罪的隐蔽性意味着,即使患者死亡,往往也无法辨别是因为病情恶化还是无效药物导致的。
"这对我们而言是极其严峻的挑战。这也正是我们需要建立像百时美施贵宝这样强大检测体系的主要原因——实现对生物制剂类假药的快速筛查。"
那么,Kalyanaraman 及其团队是如何反击的呢?整个过程始于获取可疑药物,这通常由百时美施贵宝内部强大的安全部门协助完成,甚至有时——令人担忧的是——来自经历意外不良反应或缺乏治疗效果的患者本人。这些样本往往从全球各地,主要是美国以外地区获取,随后被送往卡利亚纳拉曼的实验室。
他的团队开发了光谱扫描技术——一种利用 HORIBA 共焦拉曼光谱仪(特别是 XploRA™ Plus 型号)的快速筛查技术。这项创新的核心是一种名为滴涂沉积的样本处理技术。“我们只需要一微升样本,甚至无需整瓶药物。仅需极小的一滴,”卡利亚纳拉曼详细解释道。这微小的液滴被置于具有光亮不锈钢底面的疏水板上。当液体蒸发时,会形成“咖啡环效应”,将活性成分浓缩在环状边缘。
“我们运用 HORIBA 设备的拉曼激光,专门检测咖啡环效应,以判断产品中是否含有活性成分,”Kalyanaraman 解释道,“确实,如果是假冒药品,你就看不到任何活性成分。事实上,部分假药甚至连咖啡环效应都无法显现。”这一高效方法自 2017 年起便投入使用。
卡利亚纳拉曼强调了他们所采用方法(主要是显微技术与光谱技术)的显著优势。他指出:"光谱技术最大的、最大的优势在于其极快的检测速度。通常只需几分钟就能采集到拉曼光谱数据。"
另一方面,显微镜技术用于检测包装组件,仔细检查印刷和物理形态。关键在于这两种技术都是非破坏性的。
“如果是假药,样本就是证据,”Kalyanaraman 强调道,“所以不能破坏证据。”这是与高效液相色谱法或质谱法等传统方法的关键区别,后者会消耗样本。
然而,光谱技术并非万能。Kalyanaraman 承认:“有时光谱技术可能不是唯一的技术,或者可能不是给出我们所需正确答案的合适技术。”在这种情况下,调查会扩展到包括高效液相色谱与质谱联用技术以进行确认。
真实产品及其四种不同假冒品的拉曼光谱图
这场斗争永无止境,因为造假者的手段正变得越来越复杂。"有些造假者极其、极其狡猾,"Kalyanaraman 指出。他回忆了一个令人不寒而栗的案例:某种特效药的假冒产品确实含有有效成分——但只是非专利的通用非处方药,而非百时美施贵宝公司的专利化合物。"如今的假冒产品,其外包装几乎能以假乱真,"他补充道,并将此归因于印刷技术的进步与普及。
"我们必须始终领先他们一步,"Kalyanaraman 宣称道。
为实现这一目标,他的团队投资了高光谱成像技术。这项技术能在电磁波谱的可见光和近红外区域,逐像素采集数千种光谱输出。“软件本身能够检测像素间光谱的细微差异,并切实找到验证产品真伪的方法,”他详细说明道。
这不仅适用于药品的化学成分,还包括包装的物理构件,细致检查如今造假者巧妙模仿的印刷油墨和颜料。“从视觉上看,你可能难以分辨真品与赝品的区别,但高光谱成像技术能为我们完成这项任务。”
15 种常见辅料的拉曼光谱图,其中 1550-1900 cm-1 区域用方框标出。该区域被称为"指纹中的指纹"
15种常见药物活性成分(API)的拉曼光谱图,其中 1550-1900 cm-1 区域用方框标出
这项工作不仅涉及科学检测,更具有重要的监管意义。"在美国境内存在明确要求,"Kalyanaraman 指出,"当企业在合法供应链中发现假药,并经我们确认属实后,必须在 24 小时内向 FDA 提交报告。"该正式流程需要填写特定表格,即使产品最初并非源自美国,只要在其境内发现就适用此项规定。百时美施贵宝的业务遍及全球,这意味着他们必须关注整个国际供应链的安全。
Kalyanaraman 还分享了一些"非典型"发现:从用纯水或生理盐水冒充昂贵生物制剂的药瓶,到在正确适应症药物中掺入通用活性成分。他讲述了几年前美墨边境附近一个令人震惊的案例——某款百时美施贵宝的高销量产品被伪造得包装几可乱真。人们跨境寻求低价药品,却在检测后发现药片仅仅是阿司匹林。"所以你看,我们见识过形形色色的假冒手段,"他总结道。
展望未来,人工智能(AI)有望在假药检测领域引发更深远的变革。
"当你在一分钟内收集成百上千、实际上是数千张光谱时,如果没有机器学习算法和软件,你打算如何分析这些数据?"Kalyanaraman 反问道。他的团队最近已在该领域进行投资。除光谱数据外,人工智能还将应用于实验室积累的大量正品与赝品图像库。"人工智能必将帮助我们...你看,那些用人类肉眼甚至高光谱图像都无法识别的特征。"
除了技术手段,Kalyanaraman 深信教育与普及的力量。
"外界对假药的认知如此匮乏,"他谈到行业外人员、甚至有时是制药业内人员时如此评价。他奔走全球提高公众意识,强调这场斗争需要集体努力。虽然制药安全研究所等机构促进了药企间的信息共享,但更广泛的公众群体仍需被普及知识。
尽管监管机构和制药公司已做出协同努力,Kalyanaraman 仍承认造假者目前占据上风。"我想说是制药监管方占优,但遗憾的是现实恰恰相反,"他坦言。全球范围内价值数十亿美元的假冒药品(尤其是美国境外流通的)形成了规模惊人的治理难题,令执法与监管机构疲于应对。他援引了美国近期涉及艾滋病药物必妥维的案例——该药品的假冒规模高达 2.5 亿美元。"这非常可怕,"他承认道。虽然执法部门最终介入,但此案暴露出即便最严密的监管体系也可能被合法供应链中的"少数害群之马"攻破。
Kalyanaraman 的研究印证了守护公共健康需要与狡猾顽固的对手持续斗争。凭借尖端光谱技术和人工智能的应用前景,他与团队正以逐个化学指纹的严谨态度,持续推进这项至关重要的使命。
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