파라세타몰과 이부프로펜과 같은 일반적인 약물은 원유 제품 대신 소나무에서 추출한 화학 물질로 만들 수 있습니다.

  • 테레빈유는 제지 산업에서 나오는 폐기물이며, 보통 에너지를 생산하기 위해 연소됩니다.
  • 전 세계적으로 약 35만 톤의 테레빈유가 생산되는데, 이는 전 세계 파라세타몰과 이부프로펜(약 10만 톤)에 대한 수요를 충족시키기에 충분한 양입니다.
  • 새로운 방법을 통해 테레빈유(β-피넨) 성분 중 하나를 향수, 플라스틱, 의약품(파라세타몰, 이부프로펜 포함) 제조에 필요한 다양한 귀중한 화학적 원료로 전환할 수 있습니다.
  • 테레빈유는 원유 제품을 대체할 수 있는 생물학적으로 재생 가능하고 지속 가능한 원료이며, 원유 가격 변동에 영향을 받지 않습니다.

과학자 팀은 소나무에서 발견되는 화합물을 이용해 세계에서 가장 흔한 진통제인 파라세타몰과 이부프로펜을 만드는 방법을 찾아냈습니다. 이 화합물은 제지 산업에서 나오는 폐기물이기도 합니다.

많은 일반 의약품이 원유에서 추출한 화학 전구체를 사용하여 제조된다는 사실은 널리 알려지지 않은 듯합니다. 이는 세계가 탄소 중립을 목표로 하는 가운데 틈새 시장의 지속 가능성 과제로 떠오르고 있습니다.
연구팀은 제지 산업에서 발생하는 폐기물 부산물인 테레빈유 성분인 생물 재생 가능 β-피넨으로부터 다양한 제약 전구체를 생성하는 방법을 개발했습니다(연간 생산량).> 35만 톤).

그들은 β-피넨을 일상적으로 사용되는 진통제인 파라세타몰과 이부프로펜으로 성공적으로 전환시켰는데, 이는 매년 약 10만 톤 규모로 생산됩니다.

그들은 또한 베타 차단제와 천식 흡입제인 살부타몰을 비롯한 약물의 전구체인 4-HAP(4-하이드록시아세토페논)를 포함하여 다양한 전구체 화학물질을 테레빈유에서 성공적으로 합성했습니다. 또한 향수와 세척제에 널리 사용되는 다른 물질도 합성했습니다.

그들은 이러한 지속 가능한 “생물정제” 접근 방식이 화학 산업에서 원유 제품에 대한 필요성을 대체할 수 있기를 바라고 있습니다.

대학 화학과 연구원인 조쉬 티벳츠 박사는 “석유를 사용해 의약품을 만드는 것은 지속 불가능합니다. CO2 배출량이 늘어날 뿐만 아니라, 석유 매장량이 많은 국가의 지정학적 안정성에 크게 의존하기 때문에 가격이 급등하고, 앞으로는 비용이 더 많이 들 뿐입니다.”라고 말했습니다.

“우리는 앞으로 땅에서 더 많은 석유를 추출하는 대신, 이를 ‘생물 정제’ 모델로 대체하고 싶습니다.

“저희의 테레빈유 기반 생물정제 모델은 제지 산업에서 발생하는 폐화학 부산물을 활용해 향수부터 파라세타몰까지 광범위한 분야에 사용할 수 있는 가치 있고 지속 가능한 화학 물질을 생산합니다.”

이 방법에서는 대형 반응기에 화학물질을 넣어 여러 배치의 제품을 만드는 대신, 연속 흐름 반응기를 사용하므로 생산이 중단되지 않고 규모를 확장하기가 더 쉽습니다.

현재의 방식으로는 석유 기반 원료를 사용하는 것보다 공정 비용이 더 많이 들 수 있지만, 소비자는 완전히 식물에서 유래한, 지속 가능한 의약품에 대해 약간 더 높은 가격을 지불할 의향이 있을 수 있습니다.

이 연구는 공학 및 물리과학 연구 위원회의 자금 지원을 받았고, ChemSusChem 저널에 게재되었습니다.
참조

Joshua Dale Tibbetts, Marc Hutchby, William B. Cunningham, Robert SL Chapman, Gabriele Kociok-Köhn, Matthew G. Davidson, Steven Dean Bull(2023) “생물재생 β-피넨으로부터 파라세타몰과 이부프로펜의 지속 가능한 합성”이 ChemSusChem에 게재되었습니다.