Orono, Universidade do Maine — InkDesign News — Uma pesquisa conduzida pelo Instituto de Pesquisa em Bioprodutos Florestais (FBRI) da Universidade do Maine apresentou um novo método sustentável para a produção de um ingrediente-chave utilizado em diversos medicamentos, incluindo estatinas e antibióticos. O estudo, publicado recentemente na revista Chem, sugere que a inovação poderá reduzir significativamente os custos de fabricação e contribuir para tornar medicamentos mais acessíveis.
O Contexto da Pesquisa
O custo de produção é um dos principais fatores influenciando o preço de medicamentos, especialmente aqueles que requerem centros quirais em sua estrutura molecular. Moléculas quirais, que não podem ser sobrepostas à sua imagem no espelho, têm papel fundamental na eficiência, efeitos colaterais e metabolismo de fármacos. O alto preço desses medicamentos está associado à complexidade das etapas sintéticas e de purificação para introduzir tais centros quirais—um desafio científico há décadas.
Resultados e Metodologia
O estudo do FBRI explora uma rota inovadora que permite a síntese do intermediário (S)-3-hidroxi-γ-butirolactona (HBL) a partir de glicose, alcançando altas concentrações e rendimentos. A HBL é essencial para a fabricação de diversos medicamentos, como estatinas, antibióticos e inibidores do HIV. Utilizando glicose extraída de biomassa lignocelulósica (p. ex., cavacos de madeira e resíduos florestais), o processo revela caminhos sustentáveis para a indústria farmacêutica.
Segundo os pesquisadores, o novo método reduz em mais de 60% os custos de produção em comparação aos sistemas tradicionais que usam derivados do petróleo, além de diminuir emissões de gases de efeito estufa. A abordagem permite, ainda, a geração de outros compostos relevantes, como o ácido glicólico.
“If we use other kinds of wood sugars, like xylose that is an unneeded byproduct from making pulp and paper, we expect that we could produce new chemicals and building blocks, like green cleaning products or new renewable, recyclable plastics.”
(“Se utilizarmos outros tipos de açúcares extraídos da madeira, como a xilose, que é um subproduto dispensável no processo de produção de celulose e papel, esperamos produzir novos químicos e blocos construtivos, como produtos de limpeza ecológicos ou plásticos renováveis e recicláveis.”)— Thomas Schwartz, Diretor Associado, FBRI, Universidade do Maine
O trabalho envolveu estudantes do Grupo de Catálise da UMaine e foi realizado em colaboração com o Laboratório de Produtos Florestais do Departamento de Agricultura dos EUA e a Universidade de Wisconsin-Madison. O financiamento foi concedido pelo USDA, U.S. Forest Service e a National Science Foundation.
Implicações e Próximos Passos
A descoberta do FBRI pode alterar o panorama da produção farmacêutica e química ao viabilizar cadeias produtivas baseadas em matérias-primas renováveis, reduzindo custos e impactos ambientais. O Departamento de Energia dos EUA já havia classificado a HBL como um precursor valioso para produtos químicos e plásticos. Tentativas anteriores de fabricar HBL de forma sustentável esbarraram em questões de segurança e baixo rendimento.
“The commercial process is expensive because you have to add the chiral center to the molecule, which doesn’t occur naturally with most petrochemicals.”
(“O processo comercial é caro porque é preciso adicionar o centro quiral à molécula, algo que normalmente não ocorre nos derivados do petróleo.”)— Thomas Schwartz, Diretor Associado, FBRI, Universidade do Maine
Além do potencial para reduzir custos e emissões, a metodologia pode ser adaptada para produzir outros insumos relevantes, como bioplásticos e produtos de limpeza ecológicos a partir de subprodutos industriais.
No horizonte da pesquisa, espera-se que a tecnologia avance para etapas de escalonamento e colaboração com a indústria farmacêutica e química, delineando um novo ciclo sustentável para o setor. A inovação sinaliza caminhos para integração de resíduos vegetais em cadeias de valor de alto impacto econômico e ambiental.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
