Xu hướng hóa học xanh trong sản xuất dược phẩm

Khi phát triển các quá trình sản xuất có hiệu quả về mặt chi phí, các nhà sản xuất cũng thường tạo ra các quá trình sản xuất sạch hơn. Hai lĩnh vực hóa học quá trình và hóa học môi trường có cùng mục đích chung là tạo ra ít phề thải và phát thải hơn, giảm xuống tối thiểu tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng, vận hành an toàn hơn trong các điều kiện ít độc hại hơn. Ngày nay, đứng trước những thách thức về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững các công ty...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xu hướng hóa học xanh trong sản xuất dược phẩm Xu hướng hóa học xanh trong sản xuất dược phẩm Khi phát triển các quá trình sản xuất có hiệu quả về mặt chi phí, các nhà sản xuất cũng thường tạo ra các quá trình sản xuất sạch hơn. Hai lĩnh vực hóa học quá trình và hóa học môi trường có cùng mục đích chung là tạo ra ít phề thải và phát thải hơn, giảm xuống tối thiểu tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng, vận hành an toàn hơn trong các điều kiện ít độc hại hơn. Ngày nay, đứng trước những thách thức về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững các công ty sản xuất dược phẩm đang ngày càng quan tâm hơn đến việc lựa chọn các chất phản ứng, dung môi và các quá trình phản ứng để phát triển các quá trình sản xuất sạch hơn. Lượng phế thải trong sản xuất dược phẩm tương đối lớn. Tuy sản lượng các loại thuốc hàng năm chỉ bằng một phần nghìn sản lượng các hóa chất thông dụng, nhưng tỷ lệ phế thải sinh ra (một trong những thước đo hiệu quả quá trình) lại cao hơn nhiều, khoảng 25 - 100 kg phế thải/ kg sản phẩm. Mối quan tâm của ngành sản xuất dược phẩm đối với hóa học xanh đã tăng mạnh từ cuối thập niên 1990. Từ đó đến nay các nguyên tắc của hóa học xanh đã được áp dụng rộng rãi và nhiều trường hợp thành công đã nổi lên. Những nguyên tắc đó là: bền vững về môi trường, hiệu quả về kinh tế và trách nhiệm xã hội. Trong thời gian cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu vừa qua và bất chấp áp lực về năng suất cao, các công ty dược phẩm vẫn tiềp tục thực hiện các chương trình hóa học xanh của mình. Năm 2005, các hãng dược phẩm Pfizer, Merck, Lilly và Viện Hóa học xanh của Hội Hóa học Mỹ đã lập ra Hội nghị Bàn tròn dược phẩm với mục đích hỗ trợ việc kềt hợp hóa học xanh với sản xuất dược phẩm. Cho đền nay đã có10 hãng dược phẩm lớn tham gia chương trình này. Các hãng thành viên đã phát triển các chương trình riêng của mình, đồng thời chia sẻ kinh nghiệm và phương pháp làm việc. Hội nghị bàn tròn này đã trợ cấp hơn 650.000 USD cho các nhà khoa học để tìm ra các giải pháp hóa học xanh trong sản xuất dược phẩm. Bản thân các công ty cũng tạo ra các công cụ riêng để các nhà khoa học của họ có thể sử dụng khi áp dụng các nguyên tắc hóa học xanh trong nghiên cứu và phát triển dược phẩm. Năm 2006, Hội nghị bàn tròn dược phẩm nêu một nghiên cứu so sánh bằng cách sử dụng hệ số cường độ vật chất của quá trình do các thành viên cùng nhau thiềt lập. Kết quả của nghiên cứu đã xác nhận dung môi là nguồn phề thải chính trong sản xuất dược phẩm, chúng chiếm hơn 50% cường độ vật chất được sử dụng trong quá trình sản xuất các thành phần có hoạt tính dược học Từ đó, các nhà nghiên cứu đã xếp loại các dung môi dựa trên các tác động của chúng đối với sức khỏe, môi trường và an toàn nhằm mục đích đính hướng việc sử dụng các dung môi thích hợp hơn. Đồng thời, các thành viên Hội nghị bàn tròn dược phẩm đã tìm cách gây ảnh hưởng đến các nhà sản xuất dung môi nhằm thúc đẩy họ đưa ra thị trường các loại dung môi “xanh” hơn. Mặt khác, các hãng dược phẩm cũng đã lập ra hướng dẫn lựa chọn các chất phản ứng xét về các mặt như độ an toàn, khả năng nâng cấp quy mô sản xuất, khả năng ứng dụng chung. Khi áp dụng các phản ứng “xanh” hơn và hiệu quả hơn, các công ty sản xuất dược phẩm không những phải xem xét việc giảm lượng phế thải mà còn phải xem xét lượng nguyên liệu đựoc sử dụng và bản chất của những gì đựoc tạo ra. Trong quá trình sản xuất các hợp chất dược phẩm mới, nhiều công ty đã đặt ra các mục tiêu căn cứ theo những thước đo như hệ số hiệu quả quá trình, tỷ lệ phế thải và hiệu suất khối lượng quá trình. Ví dụ, Công ty GlaxoSmithKline đã lập ra bộ chỉ số sinh thái để lựa chọn các nguyên liệu cơ bản và dung môi theo các nguyên tắc hóa học xanh và công nghệ xanh cũng như các quy định pháp lý đối với hóa chất. Ngoài ra, Công ty còn đưa ra bộ công cụ đánh giá nhanh tác động, cho phép sàng lọc các phưong pháp tổng hợp căn cứ theo tác động đối với môi trường trong thời gian tuổi thọ của sản phẩm. GlaxoSmithKline đã sử dụng các công cụ trên để so sánh các quy trình hóa học với các quy trình sử dụng xúc tác enzym khi sản xuất axit 7-aminocephalosporic. Các ước tính ban đầu cho thấy quy trình hóa học có hiệu suất cao hơn, nhưng quy trình xúc tác sinh học có hiệu quả cao hơn về mặt tiêu thụ năng lượng, nguyên liệu, và mức phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính thấp hơn. Tương tự, tại GlaxoSmithKline một quy trình mới để sản xuất thuốc điều trị bệnh tiểu đường trong giai đoạn thử nghiệm II đã được áp dụng trên quy mô lớn, thay thế cho quy trình cề sử dụng nhiều năng lượng và nguyên liệu. Hiệu suất thu được không chỉ cao hơn 37%, mà tiêu thụ năng lượng còn giảm hơn một nửa và tiêu thụ dung môi giảm 81%, đồng thời lượng nước thải giảm 30%. Quy trình mới này sẽ tiết kiệm cho Công ty hơn 175 triệu USD mỗi năm về mặt chi phí nguyên liệu và chi phí xử lí phế thải. Giảm sử dụng dung môi và tái sử dụng phế thải. Các nhà nghiên cứu luôn tìm kiếm các cơ hội để thu hồi hoặc tái chế các dòng phế thải trong sản xuất dược phẩm. Với những công ...