Plastový odpad přeměněný na stavební kameny pro léky na rakovinu

Převratný objev vedený univerzitou v St. Andrews našel způsob, jak proměnit běžný plastový odpad z domácností na stavební kámen protirakovinných léků.

PET (polyethylentereftalátový) odpad z domácností, jako jsou plastové lahve a textilie, lze recyklovat dvěma hlavními způsoby: mechanicky nebo chemicky. Chemická recyklace rozkládá dlouhé polymerní řetězce PET na jednotlivé jednotky zvané monomery nebo na jiné cenné chemikálie.

Publikováno dnes (čtvrtek 18. prosince) v Mezinárodní vydání Applied Chemistryvýzkumníci zjistili, že použitím semihydrogenačního procesu katalyzovaného rutheniem lze PET odpad depolymerovat na cennou chemickou látku, ethyl-4-hydroxymethylbenzoát (EHMB).

Je pozoruhodné, že EHMB slouží jako klíčový meziprodukt pro syntézu několika důležitých sloučenin, včetně úspěšného protirakovinného léku Imatinib, kyseliny tranexamové, základu pro léky, které napomáhají srážení krve, a insekticidu Fenpyroximat.

V současné době jsou tyto typy léků vytvářeny pomocí surovin pocházejících z fosilních paliv, často za použití nebezpečných látek činidel produkovat značné množství odpadu. Tento převratný výzkum nabízí podstatné přínosy pro životní prostředí ve srovnání s konvenčními průmyslovými metodami výroby EHMB, jak bylo potvrzeno srovnávací analýzou hot-spot v rámci zjednodušeného přístupu hodnocení životního cyklu, což znamená rychle určit části životního cyklu produktu, které mají největší dopad na životní prostředí, takže je známo, kde na zlepšení bude nejvíce záležet.

Kromě toho výzkumníci zjistili, že EHMB lze přeměnit na nový a recyklovatelný polyester.

Jsme nadšeni tímto objevem, který přetváří PET odpad jako slibnou novou surovinu pro generování vysoce hodnotných API (Active Pharmaceutical Ingredients) a agrochemikálií. Přestože je chemická recyklace klíčovou strategií pro budování oběhového hospodářství, mnoho současných technologií postrádá silnou ekonomickou proveditelnost. Umožněním recyklace plastového odpadu na prémiové produkty namísto reprodukce stejné třídy plastů by takové procesy mohly významně urychlit přechod na oběhové hospodářství.“

Dr. Amit Kumar, hlavní autor článku, School of Chemistry v St. Andrews

Vedoucí spolupracující partnerské organizace, TU Delft v Nizozemsku, profesor Evgeny Pidko, řekl: „Aby se katalytická upcyklace stala praktickou, musí katalyzátor efektivně fungovat při nízké zátěži a udržovat aktivitu po dlouhou dobu. Všechny katalyzátory se nakonec deaktivují, takže pochopení, kdy a jak se to stane, je kritické pro posunutí čísel obratu na úrovně relevantní pro skutečné aplikace. V této studii jsme tyto znalosti zkombinovali k optimalizaci reakčních podmínek a chování katalyzátoru. k rekordním číslům obratu až 37 000 To zdůrazňuje význam základních mechanistických poznatků pro optimalizaci životnosti katalyzátoru a celkové efektivity procesu.

Dr. Benjamin Kuehne a Dr. Alexander Dauth ze spolupracující partnerské organizace, chemické a farmaceutické společnosti Merck KGaA, řekli: „Farmaceutická výroba vytváří značné množství odpadu na kilogram produktu, což zdůrazňuje naléhavou potřebu inovativních udržitelných chemických procesů a surovin se sníženou ekologickou stopou.“