Descubre alternativas más sustentables en el panorama de síntesis y API.
En los últimos años, ha habido un aumento significativo en los esfuerzos para explorar solventes más ecológicos y sostenibles en la fabricación farmacéutica. Entre los principales factores que impulsan este interés se encuentran las regulaciones legislativas encaminadas a aumentar la sustentabilidad industrial y la necesidad de reducir la huella de carbono global. Muchos de estos objetivos se alinean con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas. Sin embargo, los solventes son solo uno de los componentes del ciclo de vida de un producto. También se debe considerar la energía, el agua, el tiempo de producción y la eliminación del solvente.
Sintetizar ingredientes farmacéuticos activos (API) requiere una serie de reacciones químicas complejas y grandes cantidades de disolventes. Cada una de las principales compañías farmacéuticas puede producir entre 3,000 y 6,000 toneladas métricas de desechos peligrosos por año, y los solventes representan la mayor parte de estos desechos por volumen. Diversas empresas han desarrollado métodos para el reciclaje y recuperación de solventes. Ahora bien, ¿qué pasaría si se utilizaran disolventes más ecológicos en el primer paso de síntesis? ¿Y si el proceso se inició con un solvente que tiene mejor biodegradabilidad, menor volatilidad y menor toxicidad, al tiempo que aún proporciona el mismo, si no mejor, rendimiento?
Perspectivas de la industria: Un diálogo sobre la fabricación sostenible de API
Para profundizar en los desafíos y oportunidades dentro de la fabricación sostenible de API, hablamos con el Dr. Hashim Javaid, Gerente Técnico Internacional de Síntesis del IMCD, y la Dra. Cristina Martí, Directora de Ventas y Estrategia de API en IMCD Group.
HJ : Los expertos de la industria coinciden en que la fabricación de API podría volverse significativamente más ecológica si las consideraciones ambientales se integraran desde el inicio del proceso, en lugar de centrarse en la recuperación de solventes más adelante en el juego. La selección de solventes suele ser una consideración clave. Los solventes neotéricos emergentes que son más amigables con el medio ambiente en comparación con los disolventes apróticos dipolares de uso común como DMF, DMAc y NMP se han vuelto de interés creciente para los investigadores.
CM : Muchos originadores y un número cada vez mayor de empresas genéricas tienen una agenda verde y sostenible. Algunos ya han logrado avances notables, aunque la mayoría todavía se encuentra en las primeras etapas. Por ejemplo, Pfizer ha desarrollado una ruta verde para la síntesis de pregabalina, reduciendo el uso de casi 38 millones de litros de solventes orgánicos alcohólicos y cerca de 2 mil toneladas métricas de materias primas anualmente. De igual manera, GSK ha anunciado una nueva reacción para la paroxetina, lo que lleva a un proceso que no solo es más verde sino también más rentable, con casi el doble del rendimiento en comparación con los métodos convencionales. Adicionalmente, cuando se sintetizó clorhidrato de sertralina (también conocido como Zoloft) usando una ruta más verde, la eliminación de sales metálicas y el uso de un catalizador Pd/C dieron como resultado un proceso más selectivo y respetuoso con el medio ambiente.
IMCD Greener Solutions
HJ : Los APIs sostenibles comienzan con reacciones sustentables. A través del Seminario de Solventes Más Verdes del IMCD, ofrecemos alternativas a algunos de los solventes potencialmente tóxicos o ambientalmente dañinos comúnmente utilizados en la síntesis química en la actualidad. Por ejemplo, como reemplazos de DMAc, DMF o NMP, podrían considerarse disolventes apróticos dipolares neotéricos emergentes como GVL y NBP, o el DMSO más establecido, que ahora está ganando nuevo interés como una alternativa sostenible, particularmente para la síntesis de péptidos en fase sólida.
De manera similar, en lugar de THF, existe un interés creciente en CPME, MeTHF y MTHP, que tienen el potencial para impactar beneficiosamente la química de litiación. Aquí, las reacciones se pueden realizar a -20oC frente a los tradicionales -70oC en THF con poca pérdida de rendimiento, reduciendo así el consumo de energía y el desperdicio de solvente.
El primer paso hacia la fabricación de API verde podría ser tan simple como reducir el número de reacciones y aislamientos requeridos para producir una molécula dada. Menos pasos significan menos solvente para recuperar y eliminar. El segundo paso podría ser reemplazar los disolventes nocivos volátiles y los reactivos peligrosos por aquellos que sean mejores para el medio ambiente. Se reconoce que hacer un proceso más ecológico rara vez es suficiente para persuadir a un fabricante de que altere un proceso de producción establecido. El tiempo, los gastos y las presentaciones reglamentarias necesarias para cambiar un proceso de fabricación establecido pueden ser desalentadores. Sin embargo, traer soluciones más ecológicas al proceso de fabricación de API desde el principio puede impulsar el desarrollo de las API más sostenibles del futuro.
Referencias:
Reemplazo de Disolventes Dipolares Apróticos y Etéreos Menos Preferidos en Química Orgánica Sintética con Alternativas Más Sostenibles
Andrew Jordan, Callum G. J. Hall, Lee R. Thorp y Helen F. Sneddon
Revisiones químicas 20 22 122 (6), 6749-6794
DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00672