La produzione di prodotti chimici fini, fondamentali nel settore farmaceutico, sta vivendo una trasformazione significativa grazie a un innovativo approccio sviluppato da un team interdisciplinare di ricercatori del Fraunhofer. Questo metodo, modellato a cascata, permette di eseguire più fasi di sintesi senza interruzioni, ottimizzando così l’efficienza del processo e riducendo il consumo energetico. Questo progresso non solo rappresenta un miglioramento nella produzione, ma segna anche un passo avanti per la Germania come hub industriale nella produzione di farmaci.
Il valore dei prodotti chimici fini
I prodotti chimici fini rivestono un’importanza cruciale nell’industria farmaceutica, dove la qualità e la purezza sono prioritari rispetto alla quantità. I metodi tradizionali di produzione di queste sostanze chimiche hanno raggiunto i loro limiti tecnici, rendendo necessarie nuove soluzioni. Il team del Fraunhofer ha sviluppato un processo di sintesi innovativo che supera le limitazioni dei sistemi precedenti, con la creazione del prodotto finale all’interno di un singolo reattore. Questo approccio riduce drasticamente i tempi di riattrezzamento e le emissioni di carbonio, contribuendo a un processo produttivo più sostenibile.
La sinergia tra istituti di ricerca
Quattro istituti Fraunhofer hanno collaborato per raggiungere questo ambizioso obiettivo: gli Istituti Fraunhofer per la biologia molecolare e l’ecologia applicata (IME), per la ricerca sui silicati (ISC), per l’ingegneria interfacciale e la biotecnologia (IGB) e per la microingegneria (IMM). La combinazione delle loro competenze ha portato allo sviluppo di una piattaforma tecnologica modulare, in grado di produrre una vasta gamma di prodotti chimici fini. Questo sistema è progettato per adattarsi alle specifiche esigenze dei clienti, ottimizzando le reazioni e le combinazioni catalitiche necessarie.
Catalisi innovativa per una produzione sostenibile
Il metodo ideato dai ricercatori combina due tecnologie di catalisi: fotocatalizzatori attivati dalla luce e enzimi, anch’essi funzionanti come catalizzatori. Secondo la dott.ssa Michaela Müller del Fraunhofer IGB, questa innovazione evita la necessità di filtrare o rimuovere i catalizzatori tra le fasi di produzione. “In questo modo, evitiamo che i catalizzatori fluttuino liberamente nella soluzione, il che richiede che vengano filtrati o rimossi dopo ogni fase di un processo lungo e laborioso. Gli enzimi o i catalizzatori immobilizzati possono rimanere nel reattore mentre il prodotto di reazione si forma continuamente“, spiega Müller.
Il dott. Thomas Rehm, specialista in sintesi sostenibile presso Fraunhofer IMM, aggiunge che “la catalisi guidata dalla luce per le reazioni a cascata non richiede temperature particolarmente elevate, quindi è altamente compatibile con la biocatalisi e di conseguenza consente anche di risparmiare energia“. Questo approccio non solo rende la produzione più efficiente ma contribuisce anche a ridurre l’impatto ambientale.
L’importanza della chiraleità nella produzione farmaceutica
Il nuovo metodo è particolarmente efficace nella produzione di sostanze chimiche fini chirali, frequentemente utilizzate nei farmaci. Questi composti chimici possiedono una struttura speculare unica, rendendo cruciale la produzione di un solo isomero per massimizzare l’efficacia terapeutica. La stereoisomeria, come spiegato dai ricercatori, può influenzare notevolmente l’azione dei farmaci nel corpo umano, sottolineando l’importanza di processi di sintesi altamente purificati.
Il futuro della produzione farmaceutica in Germania
La nuova piattaforma tecnologica sviluppata dai ricercatori del Fraunhofer non è solo un progresso nel metodo di produzione, ma rappresenta un passo avanti per la Germania nel mantenere la sua competitività globale nel settore farmaceutico. Müller sottolinea che “nell’industria chimica, abbiamo bisogno di una nuova serie di metodi per una produzione all’avanguardia che sia anche sostenibile ed economica“. Questo sviluppo potrebbe non solo rafforzare la posizione della Germania come leader tecnologico nella produzione farmaceutica, ma anche garantire l’approvvigionamento di farmaci per il futuro.
