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Ene / Feb 2013 . vol. 10 / núm. 6
Haciendo más ecológica la síntesis de APIs
Las estrategias para mejorar el rendimiento del producto, la estereoselectividad y la pureza son importantes en el desarrollo de síntesis redituables. Los autores explican las transformaciones químicas que son alcanzables a través de ciertas rutas biocatalíticas.
Biocatálisis
Tom Moody y Gareth Brown
Las estrategias para mejorar el rendimiento del producto, la estereoselectividad y la pureza son importantes en el desarrollo de síntesis redituables. Los autores explican las transformaciones químicas que son alcanzables a través de ciertas rutas biocatalíticas.
La industria farmacéutica está bajo severa presión para hacer sus procesos de API más ecológicos, con menores costos, minimizar el desperdicio y acortar las síntesis existentes. La necesidad de procesos económicos, robustos, escalables y confiables para la síntesis de APIs quirales e intermedios ha resultado en químicos de proceso que tienen que poner a punto sus habilidades en la interfase de la química y la biología y abrazar biocatalizadores y procesos biocatalíticos en la síntesis orgánica. Este cambio ha resultado en una biocatálisis que se ha vuelto el caballo de batalla de las herramientas de los químicos para la química quiral.
¿Por qué ha habido un surgimiento en la aplicación de esta tecnología ecológica? La diferencia clave en el uso de la biocatálisis hoy en día en comparación con la de hace 10 años es que ahora todas las tecnologías de soporte que pueden hacer una diferencia en el desarrollo de enzimas, tales como la bioinformática, la evolución enzimática y la selección de alto rendimiento, permiten un cambio eficiente en el desarrollo de procesos y la evolución de enzimas. Las bibliotecas de enzimas en la forma de paneles de selección que contienen todos los materiales requeridos para seleccionar contra un sustrato dado, pueden usarse como una manera eficiente para identificar y utilizar biocatalizadores para un proceso dado. Por ejemplo, el grupo de biocatálisis en Almac ha desarrollado la plataforma selectAZyme, una plataforma patentada que consiste en un rango de tipos de enzimas, incluyendo hidrolasas, carbonil reductasas, transaminasas, P450 monooxigenasas, nitrilo hidratasas y nitrilasas, para dar acceso a un amplio rango de compuestos quirales, tales como ácidos, ésteres, alcoholes, aminas y amidas. La Figura 1 ilustra transformaciones típicas realizadas mediante la plataforma selectAZyme.
La línea de tiempo para la selección de un biocatalizador dado, escalamiento y manufactura de un producto dado es similar al de las líneas de tiempo para la optimización química convencional y el escalamiento. Las líneas de tiempo típicas se muestran en la Figura 2.
Biocatálisis en el trabajo
Para ilustrar las mejoras en una síntesis que pueden hacerse utilizando biocatálisis, tome el ejemplo de un compuesto Fase IIb en el cual nueve pasos de química dan como resultado la formación de tres centros quirales de un material de inicio registrado con un rendimiento global de 7.4%. El proyecto se inició con ciertos objetivos clave:
- Incrementar la productividad del proceso > 50% kg/L/día
- Lograr una reducción del desperdicio de > 20%
- Remover solventes costosos y tóxicos
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