Los antibióticos salvan innumerables vidas humanas; la medicina moderna sin ellos es inimaginable. La mayor proporción en volumen de antibióticos producidos industrialmente en la actualidad son las cefalosporinas, variantes estructurales del primer antibiótico, penicilina. Desafortunadamente, su producción genera una cantidad considerable de productos de desecho, algunos de los cuales son cuestionables. En el Revista europea de química orgánica , Los científicos han demostrado ahora que un La ruta sintética más ecológica es adecuada para la producción de una amplia variedad de antibióticos cefalosporínicos.

La penicilina se encuentra entre los antibióticos ß-lactámicos, una clase de sustancias cuyo componente común es una lactama, un anillo de cuatro miembros que consta de un átomo de nitrógeno y tres átomos de carbono, uno de los cuales está unido a un átomo de oxígeno a través de un doble enlace. Cefalosporinas, la segunda subclase más importante de antibióticos ß-lactámicos, contienen un sistema bicíclico formado por el anillo ß-lactámico y un anillo de seis miembros hecho de azufre, nitrógeno, y átomos de carbono. Los diversos fármacos útiles terapéuticamente de esta clase difieren en sus cadenas laterales, que se puede adjuntar en varios lugares del marco básico.

La producción de antibióticos cefalosporínicos es un proceso semisintético. Una fermentación primero rinde cefalosporina C , que luego se divide enzimáticamente para formar ácido 7-aminocefalosporánico (7-ACA). A continuación, se producen diferentes fármacos a partir de 7-ACA mediante síntesis químicas. La producción de antibióticos de cefalosporina de tercera generación implica la unión de un grupo amino (un grupo que contiene nitrógeno) del anillo de lactama a un bloque de construcción basado en ácido (Z) - (2-aminotiazol-4-il) metoxiiminoacético. Tanto la producción de este reactivo como la reacción de unión son ecológicamente desfavorables porque dan como resultado grandes cantidades de productos de desecho dudosos. Estos se forman porque se necesitan una variedad de reactivos para la activación, para la protección de grupos que se supone que no deben reaccionar, y para el acoplamiento en sí, dependiendo de qué fármaco se esté produciendo.

Un equipo encabezado por Harald Gröger (Universidad de Bielefeld, Alemania) cooperó recientemente con la Provadis School of International Management and Technology y el fabricante de medicamentos genéricos Sandoz GmbH (Kundl, Austria) para desarrollar una alternativa interesante para este tipo de reacción de amidación, y lo usó para hacer cefotaxima. La clave de su éxito fue el uso de cloruro de tosilo, un establecido, reactivo de acoplamiento económico, en combinación con metanol como disolvente sin problemas. El único producto secundario es el ácido toluenosulfonilo, lo que resulta más atractivo desde el punto de vista toxicológico ya que no requiere ni grupos protectores ni activadores que puedan formar productos de desecho. "Este es un proceso muy favorable con respecto a la economía de los átomos, "dice Gröger. Economía del átomo considera el porcentaje de átomos en los materiales de partida que realmente se transfieren a los productos en una reacción química.

Científicos de la Universidad de Bielefeld y Sandoz GmbH, un productor líder de antibióticos, ahora han podido demostrar que su método de amidación es generalmente adecuado para la producción de antibióticos cefalosporínicos de tercera generación. En un proyecto de investigación financiado por Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU, Fundación Alemana para el Medio Ambiente), Sintetizaron con éxito tres antibióticos cefalosporínicos más:cefpodoxima, cefpodoxima proxetilo, y un precursor de ceftazidima. A pesar de las condiciones de reacción no optimizadas, sus rendimientos del 82 al 95 por ciento son muy altos.

"Es particularmente digno de mención que se toleran muchos grupos funcionales diferentes en diversas posiciones en las moléculas de partida basadas en 7-ACA, ", dice Gröger." Nuestra ruta sintética, ecológica y económicamente ventajosa, ofrece la posibilidad de una amplia aplicación en la producción industrial de antibióticos cefalosporínicos ".