يمكن تصنيع الأدوية الشائعة مثل الباراسيتامول والإيبوبروفين من مادة كيميائية مستخرجة من أشجار الصنوبر بدلاً من منتجات النفط الخام.

  • يعتبر زيت التربنتين أحد نفايات صناعة الورق ويتم حرقه عادة لتوليد الطاقة.
  • يتم إنتاج حوالي 350 ألف طن من زيت التربنتين في العالم – وهو ما يكفي لتلبية الطلب العالمي على الباراسيتامول والإيبوبروفين (~100 ألف طن).
  • طريقة جديدة لتحويل أحد مكونات زيت التربنتين (β-pinene) إلى مجموعة من المواد الكيميائية القيمة المستخدمة في صناعة العطور والبلاستيك والأدوية بما في ذلك الباراسيتامول والإيبوبروفين.
  • يعتبر زيت التربنتين مادة أولية متجددة بيولوجيًا ومستدامة يمكن أن تحل محل منتجات النفط الخام، ولا تخضع لتقلبات أسعار النفط الخام.

تمكن فريق من العلماء من اكتشاف طريقة لإنتاج اثنين من أكثر مسكنات الألم شيوعاً في العالم، الباراسيتامول والإيبوبروفين، من مركب موجود في أشجار الصنوبر، وهو أيضاً أحد نفايات صناعة الورق.

ربما لا يكون معروفًا على نطاق واسع أن العديد من الأدوية الشائعة يتم تصنيعها باستخدام مواد كيميائية أولية مشتقة من النفط الخام، مما يمثل تحديًا متخصصًا في مجال الاستدامة مع استهداف العالم لتحقيق صافي الصفر.
قام فريق البحث بتطوير طريقة لإنشاء مجموعة من المواد الأولية الصيدلانية من مادة بيتا بينين القابلة للتجديد الحيوي، وهي أحد مكونات زيت التربنتين وهو منتج ثانوي للنفايات من صناعة الورق (الإنتاج السنوي)> (350,000 طن).

لقد نجحوا في تحويل بيتا بينين إلى مسكنين للألم يتم تناولهما يوميًا، الباراسيتامول والإيبوبروفين، ويتم إنتاجهما بمعدلات تصل إلى نحو 100 ألف طن سنويًا.

كما نجحوا في تصنيع مجموعة من المواد الكيميائية الأولية الأخرى من زيت التربنتين، بما في ذلك 4-HAP (4-هيدروكسي أسيتوفينون)، وهي المادة الأولية للأدوية بما في ذلك حاصرات بيتا ودواء الربو المستنشق، سالبوتامول، فضلاً عن مواد أخرى تستخدم على نطاق واسع في العطور ومنتجات التنظيف.

ويأملون أن يتمكن هذا النهج المستدام المتمثل في “المصفاة الحيوية” من استبدال الحاجة إلى منتجات النفط الخام في الصناعة الكيميائية.

وقال الدكتور جوش تيبيتس، الباحث المشارك في قسم الكيمياء بالجامعة: “إن استخدام النفط لصنع الأدوية أمر غير مستدام – فهو لا يساهم فقط في ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ولكن السعر يتقلب بشكل كبير لأننا نعتمد بشكل كبير على الاستقرار الجيوسياسي للدول ذات الاحتياطيات النفطية الكبيرة، وهذا من شأنه أن يجعل الأمر أكثر تكلفة”.

“بدلاً من استخراج المزيد من النفط من الأرض، نريد استبدال ذلك في المستقبل بنموذج “المصفاة الحيوية”.

“يستخدم نموذج التكرير الحيوي المعتمد على زيت التربنتين لدينا نفايات المنتجات الكيميائية الثانوية من صناعة الورق لإنتاج مجموعة من المواد الكيميائية القيمة والمستدامة التي يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات من العطور إلى الباراسيتامول.”

بدلاً من وضع المواد الكيميائية في مفاعل كبير لإنشاء دفعات منفصلة من المنتج، تستخدم الطريقة مفاعلات التدفق المستمر، مما يعني أنه يمكن أن يكون الإنتاج دون انقطاع وأسهل في التوسع.

ورغم أن هذه العملية في شكلها الحالي قد تكون أكثر تكلفة من استخدام المواد الخام القائمة على النفط، فإن المستهلكين قد يكونون مستعدين لدفع سعر أعلى قليلا مقابل الأدوية الأكثر استدامة والمشتقة بالكامل من النباتات.

تم نشر البحث، الذي تم تمويله من قبل مجلس أبحاث الهندسة والعلوم الفيزيائية، في مجلة ChemSusChem.
مرجع

جوشوا ديل تيبيتس، مارك هاتشبي، ويليام ب. كانينغهام، روبرت إس إل تشابمان، غابرييل كوسيوك-كوهن، ماثيو جي. ديفيدسون، ستيفن دين بول (2023) نُشرت “التوليفات المستدامة للباراسيتامول والإيبوبروفين من بيتا بينين المتجدد حيويًا” في مجلة ChemSusChem