Ny metode er et væsentligt skridt mod en grønnere medicinalindustri

De hurtige ændringer i den kemiske industri er på den ene side forbundet med udtømning af naturressourcer og uddybning af miljøhensyn, og på den anden side med væksten i miljøbevidstheden. Grøn, miljøvenlig kemi spiller en stadig vigtigere rolle i den bæredygtige kemiske industri.

TalTech Supramolecular Chemistry Group ledet af professor Riina Aav publicerede en forskningsartikel om anvendelsen af ​​mekanokemi med titlen "Mekanokemisk syntese af amider med uroniumbaserede koblingsreagenser:en metode til hexa-amidering af biotin[6]uril" i tidsskriftet ACS Sustainable Chemistry and Engineering .

Mekanokemi er en gren af ​​kemi, der studerer virkningerne induceret af mekanisk påvirkning på kemiske reaktioner. Da disse reaktioner finder sted effektivt i faststoffasen og ikke kræver brug af opløsningsmidler, der genererer giftige rester, det bliver en stadig vigtigere gren af ​​kemi, især inden for grøn og bæredygtig teknologi.

En af forfatterne til artiklen, TalTech professor i kemi Riina Aav siger, "Vores Supramolecular Chemistry forskergruppe er i øjeblikket en af ​​de mest aktive forskergrupper på dette felt i Estland, undersøge indgående, hvordan man kan udvide de mulige anvendelser af den mekanokemiske metode i kemikalieindustrien. Som kemikere, vi ser især denne metode som en god løsning til miljøvenlig syntese. Det betyder, at det nu er muligt at producere kemikalier meget hurtigere og fuldstændigt restfrit."

Femogtyve procent af de lægemidler, der produceres i den kemiske industri, indeholder en amidbinding. Sådanne lægemidler omfatter f.eks. lægemidler til behandling af kardiovaskulære sygdomme (atorvastatin eller Lipitor), analgetika (Ibuprofen -analoger), antibiotika (penicillin og chloramphenicol eller Oftan Akvakol), samt kræftmedicin (methotrexat og, terapeutiske peptider, såsom carfilzomib (KYPROLIS)). Indtil nu, sådanne lægemidler er traditionelt blevet fremstillet i den kemiske industri under anvendelse af opløsningsmidler. En mekanokemisk proces involverer formaling af kemiske stoffer uden brug af opløsningsmidler. Det betyder, imidlertid, at der ikke genereres giftigt affald, der er karakteristisk for opløsningsmiddelbaseret produktion, og derudover hele processen kan foregå titusinder gange hurtigere (f.eks. oprettes den nødvendige aktive ingrediens inden for en time, hvorimod den analoge opløsningsmiddelbaserede reaktion kræver 24 timer).

"Jeg vil gerne påpege, at vi var i stand til at erstatte de hidtil anvendte organiske katalysatorer med en uorganisk for at opnå resultatet, fordi opløsning af komponenter ikke er nødvendig i mekanokemisk syntese. Dette reducerede vores CO2-fodaftryk yderligere. Vi studerede også mekanismen for den mekanokemiske proces, og resultaterne viser, at dannelsesvejene for amider eller peptider, som er afgørende for fremstilling af farmaceutiske produkter, ligner dem, der er involveret i proteindannelsen i vores kroppe. Den mekanokemiske metode udviklet af os er meget enklere - de nødvendige elementer males, og det opnåede produkt vaskes med vand, "en medforfatter og seniorforsker Dzmitry Kananovich, siger.

Det er en hurtigere og meget mere miljøvenlig kemisk proces sammenlignet med den opløsningsmiddelbaserede metode. Ud over, denne metode kan bruges til at producere nye molekylære receptorer biotin[6]urils, som videnskabsmænd planlægger at anvende som "kemiske næser" ved udvikling af rester, der fanger molekylære beholdere.

"Den udviklede metode er gode nyheder for den kemiske og farmaceutiske industri, der er interesseret i bæredygtige og restfrie kemiske teknologiløsninger, ikke kun i fremstilling af medicin, men også kosttilskud, rengøringsmidler og andre produkter. Vores forskningsgruppe er medlem af European Cooperation in Science and Technology-aktionen "Mekanokemi for bæredygtig industri", som forhåbentlig vil sikre praktisk anvendelse af de mekanokemiske metoder i den kemiske industri i den nærmeste fremtid, " siger Riina Aav.