Ein Team von Wissenschaftlern der Fakultät für Chemie und des Instituts für Nachhaltigkeit der University of Bath hat einen Weg gefunden, zwei der weltweit häufigsten Schmerzmittel, Paracetamol und Ibuprofen, aus einer in Kiefern vorkommenden Verbindung herzustellen, die ebenfalls Abfall ist Produkt aus der Papierindustrie.
Es ist vielleicht nicht allgemein bekannt, dass viele gängige Arzneimittel unter Verwendung von aus Rohöl gewonnenen chemischen Vorläufern hergestellt werden, was eine Nischenherausforderung für die Nachhaltigkeit darstellt, da die Welt das Netto-Null-Ziel anstrebt.
Das Forschungsteam aus Bath hat eine Methode zur Herstellung einer Reihe pharmazeutischer Vorläufer aus biologisch erneuerbarem β-Pinen entwickelt, einem Bestandteil von Terpentin, einem Abfallprodukt der Papierindustrie (Jahresproduktion > 350.000 Tonnen).
Sie wandelten β-Pinen erfolgreich in zwei alltägliche Schmerzmittel um, Paracetamol und Ibuprofen, die jährlich in Mengen von etwa 100.000 Tonnen hergestellt werden.
Sie synthetisierten auch erfolgreich eine Reihe anderer Vorläuferchemikalien aus Terpentin, darunter 4-HAP (4-Hydroxyacetophenon), das die Vorstufe von Arzneimitteln wie Betablockern und dem Asthma-Inhalationsmedikament Salbutamol sowie anderen häufig für Parfüme und Parfüme verwendeten Arzneimitteln ist in Reinigungsmitteln.
Sie hoffen, dass dieser nachhaltigere „Bioraffinerie“-Ansatz den Bedarf an Rohölprodukten in der chemischen Industrie ersetzen könnte.
Dr. Josh Tibbetts, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Fakultät für Chemie der Universität, sagte: „Die Verwendung von Öl zur Herstellung von Pharmazeutika ist nicht nachhaltig – es trägt nicht nur zu steigenden CO2-Emissionen bei, sondern der Preis schwankt auch dramatisch, da wir stark von der geopolitischen Stabilität abhängig sind.“ Länder mit großen Ölreserven, und es wird nur noch teurer.“
„Anstatt mehr Öl aus dem Boden zu fördern, wollen wir dies künftig durch ein ‚Bioraffinerie‘-Modell ersetzen.“
„Unser Terpentin-basiertes Bioraffineriemodell nutzt chemische Nebenprodukte der Papierindustrie, um ein Spektrum wertvoller, nachhaltiger Chemikalien herzustellen, die in einer Vielzahl von Anwendungen von Parfüms bis Paracetamol eingesetzt werden können.“
Anstatt Chemikalien in einen großen Reaktor zu geben, um separate Produktchargen zu erzeugen, verwendet die Methode kontinuierliche Durchflussreaktoren, was bedeutet, dass die Produktion unterbrechungsfrei erfolgen kann und sich leichter skalieren lässt.
Während das Verfahren in seiner jetzigen Form möglicherweise teurer ist als die Verwendung ölbasierter Rohstoffe, sind Verbraucher möglicherweise bereit, für nachhaltigere Arzneimittel, die vollständig aus Pflanzen gewonnen werden, einen etwas höheren Preis zu zahlen.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht ChemSusChem.
Mehr Informationen:
Joshua Dale Tibbetts et al, Sustainable Syntheses of Paracetamol and Ibuprofen from Biorenewable β-Pinene, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300670