Leki na raka ze starych plastikowych butelek
| Tagi: | Angewandte Chemie International Edition, lek, leki, PET, Amit Kumar, Jewgienij Pidko, produkcja |
Plastikowe odpady z butelek PET mogą być wykorzystywane do produkcji leków przeciwnowotworowych i innych przydatnych substancji.
Powyższe to wnioski z tekstu „From Plastic Waste to Pharmaceutical Precursors: PET Upcycling Through Ruthenium Catalyzed Semi-Hydrogenation” opublikowanego w piśmie „Angewandte Chemie International Edition”1.
O co chodzi?
Odpady PET, takie jak plastikowe butelki i tekstylia, można poddać recyklingowi na dwa główne sposoby: mechaniczny lub chemiczny. Recykling chemiczny rozkłada długie łańcuchy polimerowe PET na pojedyncze jednostki zwane monomerami lub na inne związki chemiczne.
PET – co to?
Butelki PET to butelki wykonane z politereftalanu etylenu (z angielskiego Polyethylene Terephthalate), czyli wytrzymałego, przezroczystego tworzywa sztucznego z grupy poliestrów, które jest idealne do pakowania napojów (wody, soków, napojów gazowanych), ale też kosmetyków. Nadaje się w pełni do recyklingu, pozwalając na produkcję kolejnych opakowań.
Nową metodę przetwarzania odpadów PET opracowali naukowcy z University of St Andrews w Wielkiej Brytanii. Dzięki zastosowaniu procesu częściowego uwodornienia katalizowanego rutenem, odpady PET można depolimeryzować, uzyskując cenny związek chemiczny: 4-hydroksymetylobenzoesan etylu (EHMB).
EHMB pełni rolę kluczowego półproduktu w syntezie kilku ważnych związków, w tym cenionego leku przeciwnowotworowego imatynibu, kwasu traneksamowego, będącego podstawą leków wspomagających krzepnięcie krwi, a także insektycydu fenpyroksymatu, pozwalającego pozbyć się przędziorków i szpecieli. EHMB można też przekształcić w nowy, nadający się do recyklingu poliester.
Obecnie leki w rodzaju imatynibu są wytwarzane z surowców kopalnych, często z użyciem niebezpiecznych odczynników, generując znaczną ilość odpadów.
– To odkrycie na nowo definiuje odpady PET jako obiecujący, nowy surowiec do wytwarzania wysokowartościowych API (aktywnych składników farmaceutycznych) i agrochemikaliów. Chociaż recykling chemiczny jest kluczową strategią budowania gospodarki o obiegu zamkniętym, wiele obecnych technologii nie jest opłacalnych ekonomicznie. Umożliwiając upcykling odpadów plastikowych w produkty premium – zamiast odtwarzania tworzyw sztucznych tej samej klasy, takie procesy mogłyby znacząco przyspieszyć przejście na gospodarkę o obiegu zamkniętym – wyjaśnia dr Amit Kumar z wydziału chemii University of St Andrews, główny autor artykułu.
– Aby upcykling katalityczny stał się praktyczny, katalizator musi działać wydajnie przy niskich obciążeniach i utrzymywać aktywność przez długi czas. Wszystkie katalizatory w końcu ulegają dezaktywacji, dlatego zrozumienie, kiedy i jak to się dzieje, ma kluczowe znaczenie dla podniesienia wskaźników obrotu do poziomów odpowiednich dla rzeczywistych zastosowań. W tym badaniu połączyliśmy szczegółową analizę kinetyczną i mechanistyczną, aby zrozumieć zachowanie katalizatora w warunkach reakcji i wykorzystaliśmy tę wiedzę do optymalizacji systemu, aby osiągnąć rekordową liczbę obrotów, sięgającą nawet 37 tys. To podkreśla znaczenie fundamentalnych spostrzeżeń mechanistycznych dla optymalizacji trwałości katalizatora i ogólnej wydajności procesu – dodaje prof. Jewgienij Pidko, lider organizacji partnerskiej, Uniwersytetu Technicznego w Delft w Holandii.
Piśmiennictwo:
Przeczytaj także: „Karmienie piersią może uodparniać na raka”.
