אחד הגורמים העיקריים המניעים מחירים בפרמצבטיקה, כמו תרופות להורדת כולסטרול ואנטיביוטיקה, הוא עלות הייצור והחומרים. חוקרים ממכון המחקר של אוניברסיטת מיין יער ביו -מוצרים (FBRI) גילו שיטה בת קיימא לייצור המרכיב העיקרי במגוון רחב של תרופות, שיכולות לעזור לטפל בעלויות תרופות מרשם גבוה בארה"ב
בין חלק מהתרופות היקרות ביותר הן אלה הדורשות מרכז כיראלי – מאפיין בו לא ניתן להניח מולקולה עם תמונת המראה שלה, כמו ידיים ימניות ושמאליות. כיראליות יכולה לכוון את ההשפעות הביולוגיות של התרופה כולל יעילות, תופעות לוואי ומטבוליזציה. מחיר התרופות הכיראליות תרם מאוד לאבני הבניין ששימשו במהלך הסינתזה, אשר יקרות לייצור עקב מסלולי תגובה וטיהור מורכבים.
במחקר חדש שפורסם לאחרונה ב- Chem, חוקרי FBRI חוקרים מסלול חדש ומפחית עלות לייצור אחד מאבני הבניין המכריעות הללו, (ים) -3-הידרוקסי-בוטירולקטון (HBL), מגלוקוזה בריכוזים ותשואות גבוהות.
לטענת החוקרים, HBL הוא מין כיראלי המשמש לסינתזה של מגוון של תרופות מכריעות כמו סטטינים, אנטיביוטיקה ומעכבי HIV. מכיוון שניתן לגזור גלוקוז מכל חומרי מזון ליגנוצולולוזיים – כמו שבבי עץ, נסורת, ענפי עצים או ביומסה עוצמתית אחרת – תהליך זה פותח דלת חדשה לייצור בר -קיימא של HBL. ניתן להשתמש בגישה זו גם לייצור סוגים אחרים של מוצרי צריכה חשובים.
אם אנו משתמשים בסוגים אחרים של סוכרי עץ, כמו קסילוז שהוא תוצר לוואי לא נחוץ מייצור עיסת ונייר, אנו מצפים שנוכל לייצר כימיקלים חדשים ואבני בניין, כמו מוצרי ניקוי ירוקים או פלסטיקה מחזור מתחדשת חדשה. "
תומאס שוורץ, מנהל חבר של FBRI ופרופסור חבר במכללת מיין להנדסה ומחשוב שהיה סופר מוביל בעיתון
בנוסף לשימושו כמין כיראלי, HBL זוהה כמבשר בעל ערך רב למגוון כימיקלים ופלסטיק על ידי משרד האנרגיה האמריקני. ניסיונות קודמים לייצר HBL שהושגו ברציפות רק הצלחה מוגבלת בגלל בעיות בטיחות, חוסר יעילות או חוסר יעילות עלות.
שוורץ אמר כי "התהליכים המתחרים מובילים לתשואות נמוכות, משתמשים בחומרי התחלה מסוכנים או שהם פשוט יקרים בדרך כלל בגלל תוכנית הייצור שנבחרה ותפוקה נמוכה. "התהליך המסחרי יקר מכיוון שאתה צריך להוסיף את מרכז הכיראל למולקולה, שאינה מתרחשת באופן טבעי עם רוב הפטרוכימיה."
לא רק שגישה חדשה זו גורמת להפחתת פליטת גזי חממה משמעותית, אלא שעלויות הייצור מופחתות גם ביותר מ- 60% בהשוואה לשיטות הנוכחיות המשתמשות במוצרי מזון הנגזרים על נפט. התהליך יכול גם להניב כימיקלים אחרים החשובים מבחינה מסחרית, כמו חומצה גליקולית (GA), המציגה הזדמנויות כלכליות נוספות.
המחקר כלל עבודות של סטודנטים בקבוצת הקטליזה של אומיין בהובלת שוורץ ונערכה בשיתוף עם מעבדת המוצרי היער של המחלקה לחקלאות בארה"ב (USDA) ואוניברסיטת ויסקונסין -מדיסון. המימון לפרויקט הוענק על ידי USDA, שירות היערות האמריקני והקרן הלאומית למדע.
