Z plastového odpadu lieky proti rakovine? Prelomový objav vedcov zo St. Andrews
Univerzita St. Andrews objavila spôsob, ako premeniť plastový odpad na lieky proti rakovine. Výskum otvára nové možnosti v recyklácii a farmaceutickom priemysle.
Recyklácia bežného plastového odpadu môže byť kľúčom k výrobe liekov proti rakovine. Vedci z University of St Andrews prišli s prelomovým objavom, ako premeniť PET fľaše na stavebné bloky pre farmaceutické prípravky.
Tím vedcov vyvinul metódu chemickej recyklácie PET (polyetyléntereftalátového) odpadu, ako sú plastové fľaše a textil, ktorá umožňuje rozložiť dlhé polymérne reťazce na jednotlivé stavebné jednotky, monoméry, alebo iné cenné chemikálie. Táto metóda, publikovaná v časopise Angewandte Chemie International Edition, využíva proces semi-hydrogenácie katalyzovaný ruténiom, vďaka čomu je možné premeniť PET odpad na ethyl-4-hydroxymethyl benzoát (EHMB), cennú chemikáliu.
EHMB slúži ako kľúčový medziprodukt pri syntéze viacerých dôležitých zlúčenín, vrátane úspešného lieku proti rakovine Imatinib, tranexámovej kyseliny (používanej na podporu zrážanlivosti krvi) a insekticídu Fenpyroximate. Doteraz sa tieto lieky vyrábali z fosílnych surovín za použitia nebezpečných činidiel, čo produkovalo značné množstvo odpadu. Nový výskum ponúka výrazné environmentálne výhody v porovnaní s konvenčnými priemyselnými metódami výroby EHMB, čo potvrdila aj analýza životného cyklu.
Okrem toho vedci zistili, že EHMB je možné premeniť na nový a recyklovateľný polyester.
Komentár redakcie: Tento objav predstavuje významný krok vpred v oblasti recyklácie plastov a farmaceutického výskumu. Premena odpadového materiálu na liečivá otvára dvere k udržateľnejšej a efektívnejšej výrobe liekov, znižuje závislosť od fosílnych palív a minimalizuje dopad na životné prostredie.
Dr. Amit Kumar zo School of Chemistry na St Andrews, hlavný autor štúdie, uviedol: „Sme nadšení týmto objavom, ktorý vníma PET odpad ako sľubnú novú surovinu na výrobu vysoko hodnotných API (aktívnych farmaceutických ingrediencií) a agrochemikálií. Hoci je chemická recyklácia kľúčovou stratégiou pre budovanie obehového hospodárstva, mnohým súčasným technológiám chýba silná ekonomická realizovateľnosť. Umožnením premeny plastového odpadu na prémiové produkty namiesto reprodukcie rovnakej triedy plastov by takéto procesy mohli zmysluplne urýchliť prechod na obehové hospodárstvo.“
Profesor Evgeny Pidko z TU Delft v Holandsku, partnerskej organizácie, dodal: „Aby sa katalytická premena stala praktickou, katalyzátor musí pracovať efektívne pri nízkom zaťažení a udržiavať aktivitu po dlhú dobu. Všetky katalyzátory sa nakoniec deaktivujú, takže pochopenie, kedy a ako sa to stane, je rozhodujúce pre posúvanie počtu premenených molekúl na úrovne relevantné pre skutočné aplikácie. V tejto štúdii sme skombinovali podrobnú kinetickú a mechanistickú analýzu, aby sme pochopili správanie katalyzátora za reakčných podmienok, a použili sme tieto znalosti na optimalizáciu systému až na rekordné čísla premenených molekúl, až do 37 000. To zdôrazňuje dôležitosť základných mechanistických poznatkov na optimalizáciu trvanlivosti katalyzátora a celkovej účinnosti procesu.“
Dr. Benjamin Kuehne a Dr. Alexander Dauth z chemickej a farmaceutickej spoločnosti Merck KGaA, uviedli: „Farmaceutická výroba generuje značné množstvo odpadu na kilogram produktu, čo zdôrazňuje naliehavú potrebu inovatívnych, udržateľných chemických procesov a surovín so zníženou environmentálnou stopou.“
