Découvrez des alternatives plus durables dans le domaine de la synthèse et des API.
Ces dernières années, les efforts visant à explorer des solvants plus écologiques et plus durables dans la fabrication pharmaceutique se sont considérablement intensifiés. Les principaux facteurs à l'origine de cet intérêt sont les réglementations législatives visant à accroître la durabilité industrielle et la nécessité de réduire l'empreinte carbone mondiale. Bon nombre de ces objectifs s'alignent sur les objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies. Cependant, les solvants ne sont qu'un élément du cycle de vie d'un produit. L'énergie, l'eau, le temps de production et l'élimination du solvant doivent également être pris en compte.
La synthèse des ingrédients pharmaceutiques actifs (API) nécessite une série de réactions chimiques complexes et de grandes quantités de solvants. Les grandes entreprises pharmaceutiques peuvent produire chacune entre 3 000 et 6 000 tonnes de déchets dangereux par an, les solvants représentant la majeure partie de ces déchets en volume. Plusieurs entreprises ont mis au point des méthodes de recyclage et de récupération des solvants. Mais que se passerait-il si des solvants plus écologiques étaient utilisés dès la première étape de la synthèse ? Et si le processus commençait par un solvant plus biodégradable, moins volatil et moins toxique, tout en offrant un rendement identique, voire supérieur ?
Perspectives du secteur : dialogue sur la fabrication durable d'API
Pour approfondir les défis et les opportunités liés à la fabrication durable d'API, nous avons discuté avec le Dr Hashim Javaid, responsable technique international pour la synthèse chez IMCD, et le Dr Cristina Martí, directrice des ventes et de la stratégie API chez IMCD Group.
HJ : Les experts du secteur s'accordent à dire que la fabrication d'API pourrait devenir beaucoup plus écologique si les considérations environnementales étaient intégrées dès le début du processus, plutôt que de se concentrer sur la récupération des solvants à un stade ultérieur. Le choix des solvants est souvent un facteur clé. Les nouveaux solvants néoteres, plus respectueux de l'environnement que les solvants aprotiques dipolaires couramment utilisés tels que le DMF, le DMAc et le NMP, suscitent un intérêt croissant chez les chercheurs.
CM : De nombreux fabricants d'origine et un nombre croissant de fabricants de génériques ont adopté un programme écologique et durable. Certains ont déjà réalisé des avancées notables, mais la plupart en sont encore aux premiers stades. Par exemple, Pfizer a mis au point une voie verte pour la synthèse de la prégabaline, qui permet de réduire de près de 38 millions de litres l'utilisation de solvants organiques alcooliques et de près de 2 000 tonnes métriques de matières premières par an. De même, GSK a annoncé une nouvelle réaction pour la paroxétine, qui aboutit à un processus non seulement plus écologique, mais aussi plus rentable, avec un rendement presque deux fois supérieur à celui des méthodes conventionnelles.
De plus, lorsque le chlorhydrate de sertraline (également connu sous le nom de Zoloft) a été synthétisé à l'aide d'une voie plus verte, l'élimination des sels métalliques et l'utilisation d'un catalyseur Pd/C ont permis d'obtenir un processus plus sélectif et plus respectueux de l'environnement.
IMCD Greener Solutions
HJ : Les API durables commencent par des réactions durables.
Dans le cadre du séminaire « Greener Solvents » (Solvants plus écologiques) de l'IMCD, nous proposons des alternatives à certains solvants potentiellement toxiques ou nocifs pour l'environnement couramment utilisés dans la synthèse chimique aujourd'hui. Par exemple, pour remplacer le DMAc, le DMF ou le NMP, on peut envisager des solvants aprotiques dipolaires néoteres émergents tels que le GVL et le NBP, ou le DMSO, plus établi, qui suscite aujourd'hui un regain d'intérêt en tant qu'alternative durable, en particulier pour la synthèse de peptides en phase solide.
De même, à la place du THF, on s'intéresse de plus en plus au CPME, au MeTHF et au MTHP, qui pourraient avoir un impact bénéfique sur la chimie de la lithiation. Dans ce cas, les réactions peuvent être menées à -20 °C, contre -70 °C pour le THF traditionnel, avec une perte de rendement minime, ce qui réduit la consommation d'énergie et le gaspillage de solvants.
La première étape vers une fabrication verte des API pourrait être aussi simple que de réduire le nombre de réactions et d'isolations nécessaires pour produire une molécule donnée. Moins d'étapes signifie moins de solvants à récupérer et à éliminer. La deuxième étape pourrait consister à remplacer les solvants volatils nocifs et les réactifs dangereux par des produits plus respectueux de l'environnement. Il est reconnu que le fait de rendre un processus plus écologique est rarement suffisant pour persuader un fabricant de modifier un processus de production établi. Le temps, les dépenses et les démarches réglementaires nécessaires pour modifier un processus de fabrication établi peuvent être décourageants. Cependant, l'intégration dès le départ de solutions plus écologiques dans le processus de fabrication des API peut favoriser le développement d'API plus durables à l'avenir.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de la manière dont nous pouvons vous aider à faire progresser l'innovation dans le domaine de la fabrication pharmaceutique durable.
Références :
Remplacement des solvants dipolaires aprotiques et éthérés moins appréciés dans la chimie organique synthétique par des alternatives plus durables
Andrew Jordan, Callum G. J. Hall, Lee R. Thorp et Helen F. Sneddon
Chemical Reviews 2022 122 (6),
6749-6794
DOI : 10.1021/acs.chemrev.1c00672