Objevte udržitelnější alternativy v prostředí syntézy a API.
V posledních letech došlo k výraznému nárůstu úsilí o prozkoumání ekologičtějších a udržitelnějších rozpouštědel ve farmaceutické výrobě. Mezi primární faktory, které tento zájem řídí, patří legislativní předpisy zaměřené na zvýšení průmyslové udržitelnosti a potřeba snížit globální uhlíkovou stopu. Mnohé z těchto cílů jsou v souladu s cíli udržitelného rozvoje OSN (SDGs). Rozpouštědla jsou však pouze jednou složkou životního cyklu produktu. Rovněž je třeba vzít v úvahu energii, vodu, dobu výroby a likvidaci rozpouštědla.
Syntéza aktivních farmaceutických složek (API) vyžaduje řadu složitých chemických reakcí a velké množství rozpouštědel. Významné farmaceutické společnosti mohou ročně vyrobit 3 000 až 6 000 metrických tun nebezpečného odpadu, přičemž většinu tohoto odpadu tvoří rozpouštědla podle objemu. Několik společností vyvinulo metody recyklace a využití rozpouštědel. Co by se však stalo, kdyby byla v prvním kroku syntézy použita zelenější rozpouštědla? Co kdyby proces začal rozpouštědlem, které má lepší biologickou rozložitelnost, nižší těkavost a menší toxicitu a zároveň poskytuje stejný, ne-li lepší výnos?
Průmyslové poznatky: Dialog o udržitelné výrobě API
Abychom se ponořili do výzev a příležitostí v rámci udržitelné výroby API, hovořili jsme s Dr. Hashimem Javaidem, mezinárodním technickým manažerem pro syntézu IMCD, a Dr. Cristinou Martí, ředitelkou prodeje a strategie API ve skupině IMCD.
HJ : Odborníci v oboru se shodují, že výroba API by mohla být výrazně ekologičtější, pokud by byly environmentální aspekty integrovány od samého začátku procesu, spíše než zaměřit se na regeneraci rozpouštědla později ve hře. Výběr rozpouštědla je často klíčovým hlediskem. Vznikající neoterická rozpouštědla, která jsou šetrnější k životnímu prostředí ve srovnání s běžně používanými dipolárními aprotickými rozpouštědly, jako jsou DMF, DMaC a NMP, jsou stále zajímavější pro výzkumné pracovníky.
CM : Mnoho původců a rostoucí počet generických společností má zelenou a udržitelnou agendu. Někteří již dosáhli významných průlomů, ačkoli většina z nich je stále v raných fázích. Například společnost Pfizer vyvinula zelenou cestu pro syntézu pregabalinu, která ročně snižuje spotřebu téměř 38 milionů litrů alkoholických organických rozpouštědel a téměř 2 000 metrických tun surovin. Podobně společnost GSK oznámila novou reakci na paroxetin, která vede k procesu, který je nejen ekologičtější, ale také nákladově efektivnější, s téměř dvojnásobným výnosem ve srovnání s konvenčními metodami. Navíc, když byl sertralin hydrochlorid (také známý jako Zoloft) syntetizován zelenější cestou, odstranění solí kovů a použití katalyzátoru Pd/C vedlo k selektivnějšímu a ekologickému procesu.
IMCD Greener Solutions
HJ : Udržitelné API začínají udržitelnými reakcemi. Prostřednictvím semináře IMCD Greener Solvents nabízíme alternativy k některým potenciálně toxickým nebo ekologickým rozpouštědlům běžně používaným v chemické syntéze. Například jako náhradu za DMaC, DMF nebo NMP lze uvažovat o vznikajících neoterických dipolárních aprotických rozpouštědlech, jako jsou GVL a NBP, nebo zavedenější DMSO, který nyní získává nový zájem jako udržitelná alternativa, zejména pro syntézu peptidů v pevné fázi.
Podobně místo THF roste zájem o CPME, MeTHF a MTHP, které mají potenciál příznivě ovlivnit lithiační chemii. Zde mohou být reakce prováděny při -20oC oproti tradičním -70oC v THF s malou ztrátou výtěžku, čímž se sníží spotřeba energie a plýtvání rozpouštědly.
První krok k výrobě zeleného API by mohl být stejně jednoduchý jako snížení počtu reakcí a izolací potřebných k vytvoření dané molekuly. Méně kroků znamená méně rozpouštědla k regeneraci a likvidaci. Druhým krokem by mohlo být nahrazení těkavých škodlivých rozpouštědel a nebezpečných činidel těmi, které jsou lepší pro životní prostředí. Uznává se, že ekologizace procesu málokdy stačí k přesvědčení výrobce, aby změnil zavedený výrobní proces. Čas, náklady a regulační podání potřebné ke změně zavedeného výrobního procesu mohou být skličující. Zavedení ekologičtějších řešení do výrobního procesu API od samého začátku však může vést k rozvoji udržitelnějších API budoucnosti.
Reference:
Náhrada méně preferovaných dipolárních aprotických a éterických rozpouštědel v syntetické organické chemii udržitelnějšími alternativami
Jordan Andrew CalLum G.J. Hall, Lee R. Thorp a Helen F. Sneddon
Chemické recenze 20 22 122 (6), 6749-6794
DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00672