Инновационное открытие, сделанное Университетом Сент-Эндрюса, позволило найти способ превратить обычные бытовые пластиковые отходы в строительный блок для противораковых лекарств.
Бытовые отходы ПЭТ (полиэтилентерефталата), такие как пластиковые бутылки и текстиль, можно перерабатывать двумя основными способами: механически или химически. Химическая переработка расщепляет длинные полимерные цепи ПЭТ на отдельные единицы, называемые мономерами, или на другие ценные химические вещества.
В статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie International Edition, исследователи обнаружили, что с помощью процесса полугидрирования, катализируемого рутением, отходы ПЭТФ можно деполимеризовать в ценный химический продукт — этил-4-гидроксиметилбензоат (ЭГМБ).
Примечательно, что EHMB служит ключевым промежуточным продуктом для синтеза нескольких важных соединений, в том числе популярного противоракового препарата иматиниба, транексамовой кислоты, основы лекарства, способствующего свертыванию крови, и инсектицида фенпироксимата.
В настоящее время эти типы лекарств создаются с использованием ископаемого сырья, часто с использованием опасных реагентов, производящих значительные отходы. Это новаторское исследование предлагает существенные экологические преимущества по сравнению с традиционными промышленными методами производства EHMB, что подтверждается сравнительным анализом горячих точек в рамках упрощенного подхода к оценке жизненного цикла. Это означает быстрое определение частей жизненного цикла продукта, которые оказывают наибольшее воздействие на окружающую среду, чтобы было известно, где улучшения будут иметь наибольшее значение.
Кроме того, исследователи обнаружили, что EHMB можно превратить в новый полиэстер, пригодный для вторичной переработки.
Ведущий автор статьи, д-р Амит Кумар из Школы химии в Сент-Эндрюсе, сказал: “Мы воодушевлены этим открытием, которое переосмысливает отходы ПЭТ как многообещающее новое сырье для производства ценных АФС (активных фармацевтических ингредиентов) и агрохимикатов. Хотя химическая переработка является ключевой стратегией для построения экономики замкнутого цикла, многим современным технологиям не хватает сильной экономической целесообразности. Позволяя перерабатывать пластиковые отходы в продукты премиум-класса вместо того, чтобы воспроизводить одни и те же продукты”. класса пластиков, такие процессы могут значительно ускорить переход к экономике замкнутого цикла».
Руководитель совместной партнерской организации, TU Delft в Нидерландах, профессор Евгений Пидко, сказал: “Чтобы каталитический повторный цикл стал практическим, катализатор должен работать эффективно при низких нагрузках и сохранять активность в течение длительных периодов времени. Все катализаторы в конечном итоге деактивируются, поэтому понимание того, когда и как это происходит, имеет решающее значение для повышения показателей оборота до уровней, соответствующих реальным приложениям. В этом исследовании мы объединили подробный кинетический и механистический анализ, чтобы понять поведение катализатора в условиях реакции, и использовали эти знания для оптимизации системы для достижения рекордных показателей. число оборотов достигает 37 000. Это подчеркивает важность фундаментальных механистических знаний для оптимизации долговечности катализатора и общей эффективности процесса».
Д-р Бенджамин Кюне и д-р Александр Даут из совместной партнерской организации, химической и фармацевтической компании Merck KGaA, заявили: «Фармацевтическое производство генерирует значительное количество отходов на килограмм продукта, что подчеркивает острую необходимость в инновационных устойчивых химических процессах и сырье с меньшим воздействием на окружающую среду».
Кулябин П.С., Люк Дж., Усламин Е.А., Колганов А.А., Сайни Г., Марсьяль-Эрнандес Р., Панчоли К., Кюне Б., Даут А., Маккей А.П., Кордес Д.Б., Пидко Е.А., Кумар А.
От пластиковых отходов к фармацевтическим прекурсорам: переработка ПЭТ посредством полугидрирования, катализируемого рутением.
Angew Chem Int Ed Engl. 18 декабря 2025 г.: e21838. дои: 10.1002/любые.202521838
По теме
