Sintetizar productos farmacéuticos que salvan vidas a partir de biomasa natural puede ser más rentable que los métodos tradicionales y produce menos subproductos tóxicos.

Aplicando técnicas de 'química verde', Los investigadores rusos dicen que pueden usar biomasa vegetal para producir cantidades industriales de un ingrediente básico, o 'plataforma química', para compuestos farmacéuticos útiles.

Los investigadores han utilizado la plataforma química para fabricar productos modelo que incluyen, por ejemplo, un antiácido para el estómago. Hay potencial para mucho más. La química, 5-hidroximetilfurfural (5-HMF), se encuentra bajo investigación en varios campos de la química y parece estar listo para ser un componente básico para una nueva generación de procedimientos de síntesis orgánica.

El nuevo proceso es atractivo porque neutraliza el carbono, que contribuye al cambio climático global. El material de origen, biomasa vegetal, atrae carbono a través de la fotosíntesis natural. Luego, el nuevo proceso convierte esta biomasa en 5-HMF. Luego, la molécula de inicio se procesa aún más para producir otras sustancias químicas con usos en química orgánica, ciencia de los Materiales, biocombustibles y fármacos.

El uso de procesos ambientalmente sostenibles para sintetizar moléculas comerciales cuesta menos y genera menos desperdicio que los métodos tradicionales de fabricación de productos químicos.

Sintetizar un kilogramo de una droga usando métodos químicos tradicionales crea entre 30 y 100 kilogramos de subproductos de desecho, muchos de ellos tóxicos. La fabricación de 5-HMF utilizando química verde crea solo agua como subproducto.

Los investigadores del Instituto Zelinsky de Química Orgánica dicen que los mayores, Las formas a base de aceite de 5-HMF se descomponen muy rápidamente, un factor decisivo para el uso industrial a gran escala. Muchos productos químicos de plataforma son aceites, pero el 5-HMF a base de aceite tiene un problema inusual. Con tan solo 1 a 3% de impurezas, se oxida y se degrada gravemente en menos de un mes. La materia prima degradada reduce la eficiencia de la refinación, aumenta el desperdicio y reduce drásticamente el rendimiento del producto deseado.

Repurificarlo no es rentable. Los investigadores desarrollaron un proceso catalizado para hacer una forma sólida cristalina de 5-HMF que es más limpia que la versión a base de aceite (alrededor del 99,9% de pureza) y que no se degrada. Lo hicieron evaporando continuamente agua de la superficie de la biomasa durante la reacción. Esto provocó que el líquido ionizado que todavía estaba en el sistema formara lo que los investigadores llaman compartimentos de agua nanoestructurados.

Estos ayudaron a la catálisis eficiente y evitaron las impurezas, resultando en una forma estable de la sustancia química que da rendimientos mucho más altos en las reacciones modelo.

Los investigadores ahora están trabajando para desarrollar procesos ecológicos más eficientes para producir fármacos y moléculas de fármacos directamente a partir de la biomasa.