Scopri altre alternative sostenibili nel panorama della sintesi e delle API.
Negli ultimi anni, c'è stato un aumento significativo degli sforzi per esplorare solventi più ecologici e sostenibili nella produzione farmaceutica. I principali fattori che guidano questo interesse includono le normative legislative volte ad aumentare la sostenibilità industriale e la necessità di ridurre l'impronta di carbonio globale. Molti di questi obiettivi sono in linea con gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite. Tuttavia, i solventi sono solo una componente del ciclo di vita di un prodotto. Occorre considerare anche l'energia, l'acqua, i tempi di produzione e lo smaltimento del solvente.
La sintesi dei principi farmaceutici attivi (API) richiede una serie di reazioni chimiche complesse e grandi quantità di solventi. Ciascuna delle principali aziende farmaceutiche può produrre da 3.000 a 6.000 tonnellate di rifiuti pericolosi all'anno, con i solventi che rappresentano la maggior parte di questi rifiuti in volume. Diverse aziende hanno sviluppato metodi per il riciclaggio e il recupero dei solventi. Tuttavia, cosa succederebbe se nella primissima fase di sintesi si usassero solventi più ecologici? E se il processo iniziasse con un solvente che presenta una migliore biodegradabilità, una minore volatilità e una minore tossicità, pur garantendo la stessa, se non migliore, resa?
Approfondimenti del settore: un dialogo sulla produzione sostenibile di API
Per approfondire le sfide e le opportunità della produzione sostenibile di API, abbiamo parlato con il dott. Hashim Javaid, responsabile tecnico internazionale per la sintesi dell'IMCD, e la dott.ssa Cristina Martí, direttrice delle vendite e della strategia delle API presso il gruppo IMCD.
HJ : Gli esperti del settore concordano sul fatto che la produzione di API potrebbe diventare significativamente più ecologica se le considerazioni ambientali fossero integrate sin dall'inizio processo, piuttosto che concentrarsi sul recupero dei solventi più avanti nel gioco. La selezione dei solventi è spesso una considerazione fondamentale. I solventi neoterici emergenti che sono più rispettosi dell'ambiente rispetto ai solventi aprotici dipolari comunemente usati come DMF, DMac e NMP sono diventati di crescente interesse per i ricercatori.
CM : Molti ideatori e un numero crescente di aziende generiche hanno un'agenda verde e sostenibile. Alcuni hanno già raggiunto importanti risultati, sebbene la maggior parte sia ancora nelle fasi iniziali. Ad esempio, Pfizer ha sviluppato un percorso ecologico per la sintesi del pregabalin, riducendo l'uso di quasi 38 milioni di litri di solventi organici alcolici e di quasi 2.000 tonnellate di materie prime su base annua. Analogamente, GSK ha annunciato una nuova reazione alla paroxetina, che porterà a un processo non solo più ecologico ma anche più efficiente in termini di costi, con una resa quasi doppia rispetto ai metodi convenzionali. Inoltre, quando la sertralina cloridrato (nota anche come Zoloft) è stata sintetizzata utilizzando un metodo più ecologico, la rimozione dei sali metallici e l'uso di un catalizzatore Pd/C hanno portato a un processo più selettivo e rispettoso dell'ambiente.
IMCD Greener Solutions
HJ : Le API sostenibili iniziano con reazioni sostenibili. Attraverso il Greener Solvents Seminar dell'IMCD, offriamo alternative ad alcuni dei solventi potenzialmente tossici o dannosi per l'ambiente comunemente usati oggi nella sintesi chimica. Ad esempio, in sostituzione di DMAC, DMF o NMP, si potrebbero prendere in considerazione solventi aprotici dipolari neoterici emergenti come GVL e NBP, o il più consolidato DMSO, che ora sta riscuotendo nuovo interesse come alternativa sostenibile, in particolare per la sintesi di peptidi in fase solida.
Allo stesso modo, al posto del THF, c'è un crescente interesse per CPME, MethF e MTHF P, che hanno il potenziale di avere un impatto benefico sulla chimica della litiazione. Qui, le reazioni possono essere condotte a -20oC rispetto ai tradizionali -70oC in THF con una minima perdita di resa, riducendo così il consumo di energia e lo spreco di solventi.
Il primo passo verso la produzione di API verdi potrebbe essere semplice come ridurre il numero di reazioni e isolamenti necessari per produrre una determinata molecola. Meno passaggi significano meno solvente da recuperare e smaltire. Il secondo passo potrebbe essere quello di sostituire i solventi volatili nocivi e i reagenti pericolosi con quelli più rispettosi dell'ambiente. È noto che rendere un processo più ecologico è raramente sufficiente a convincere un produttore a modificare un processo di produzione consolidato. I tempi, le spese e i documenti normativi necessari per modificare un processo di produzione consolidato possono essere scoraggianti. Tuttavia, l'introduzione di soluzioni più ecologiche nel processo di produzione delle API sin dall'inizio può guidare lo sviluppo di API più sostenibili del futuro.
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Riferimenti:
Sostituzione dei solventi dipolari aprotici ed eterei meno preferiti nella chimica organica sintetica con alternative più sostenibili
Andrew Jordan, Callum G.J. Hall, Lee R. Thorp e Helen F. Sneddon
Recensioni chimiche 20 22 122 (6), 6749-6794
DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00672