Green Chemistry applicata alla sintesi di APIs

Il concetto è stato inizialmente introdotto da Paul Anastas e Roger Garrett e successivamente è stato denominato con il termine “Green Chemistry” da Joe Breen. È attualmente emergente in diversi ambiti di ricerca questa rivoluzionaria idea di reazione di sintesi alternative per il controllo dell’inquinamento ambientale. Nella definizione data dall’Agenzia Statunitense per la Protezione dell’Ambiente, US EPA, la GC consiste, infatti, nella progettazione di prodotti chimici e processi che permettano di ridurre, se non eliminare, l’uso o la generazione di sostanze nocive. La presente trattazione ha l’obiettivo di evidenziare l’importanza della Green Chemistry come una delle più promettenti tecnologie nello sviluppo di vie sintetiche alternative per la produzione di Active Pharmaceutical Ingredients, APIs. Nello svolgimento della tesi verrà presentata, innanzitutto, una panoramica generale riguardante la metrica ed i parametri essenziali per valutare la sostenibilità di un dato processo ed impostare un confronto ottimale tra i diversi cammini di reazione nell’ottenimento del prodotto specifico. Un’attenzione particolare sarà successivamente dedicata alla selezione di solventi considerati più “green”, in modo da consentire una significativa riduzione dell’impatto ambientale nell’ottenimento del prodotto farmaceutico. Le classi di solventi non convenzionali esaminate riguardano sistemi bifasici fluorurati, liquidi ionici, Deep Eutectic Solvents, anidride carbonica supercritica e acqua, ognuno di questi con i propri vantaggi e criticità di utilizzo. Un approfondimento viene dedicato ai sistemi solvent-free, con particolare riguardo alla meccanosintesi. Verrà inoltre esposto il ruolo chiave della biocatalisi nella chimica sostenibile, la quale, grazie alle interessanti proprietà degli enzimi e alla possibilità di implementazione di cascate enzimatiche, permette il conseguimento di strategie economicamente vantaggiose per la sintesi industriale di enantiomeri puri di farmaci chirali, con proprietà farmacocinetiche caratteristiche. A tal proposito, sarà proposto come esempio applicativo il percorso enzimatico adottato nella sintesi del Pregabalin, sviluppato da Pfizer per il trattamento di diversi disturbi del sistema nervoso centrale, tra cui epilessia, dolore neuropatico, ansia e fobia sociale.