I rapidi cambiamenti nell'industria chimica sono collegati da un lato con l'esaurimento delle risorse naturali e l'approfondimento delle preoccupazioni ambientali, e dall'altro con la crescita della consapevolezza ambientale. Verde, la chimica ecologica sta svolgendo un ruolo sempre più importante nell'industria chimica sostenibile.

Il TalTech Supramolecular Chemistry Group guidato dalla Professoressa Riina Aav ha pubblicato un articolo di ricerca sulle applicazioni della meccanochimica intitolato "Mechanochemical Synthesis of Amides with Uronium-Based Coupling Reagents:A Method for Hexa-amidation of Biotin[6]uril" nella rivista ACS Chimica e Ingegneria Sostenibili .

La meccanochimica è una branca della chimica che studia gli effetti indotti dall'azione meccanica sulle reazioni chimiche. Poiché queste reazioni avvengono in modo efficiente nella fase allo stato solido e non richiedono l'uso di solventi che generano residui tossici, sta diventando una branca sempre più importante della chimica, soprattutto nel campo della tecnologia verde e sostenibile.

Uno degli autori dell'articolo, TalTech professore di chimica Riina Aav dice, "Il nostro gruppo di ricerca di Chimica Supramolecolare è attualmente uno dei gruppi di ricerca più attivi in ​​questo campo in Estonia, approfondendo come ampliare le possibili applicazioni del metodo meccanochimico nell'industria chimica. Come chimici, vediamo questo metodo in particolare come una buona soluzione per una sintesi rispettosa dell'ambiente. Ciò significa che ora è possibile produrre prodotti chimici molto più velocemente e completamente senza residui".

Il venticinque per cento dei prodotti farmaceutici prodotti nell'industria chimica contiene un legame ammidico. Tali prodotti farmaceutici includono ad es. farmaci per il trattamento delle malattie cardiovascolari (atorvastatina o Lipitor), analgesici (analoghi dell'ibuprofene), antibiotici (penicillina e cloramfenicolo o Oftan Akvakol), così come farmaci antitumorali (metotrexato e, tra l'altro peptidi terapeutici come carfilzomib (KYPROLIS)). Fino ad ora, tali farmaci sono stati prodotti convenzionalmente nell'industria chimica utilizzando solventi. Un processo meccanochimico prevede la macinazione di sostanze chimiche senza la necessità di utilizzare solventi. Questo significa, però, che non vengano generati rifiuti tossici caratteristici della produzione a base di solventi, e in aggiunta, l'intero processo può avvenire decine di volte più velocemente (ad esempio il principio attivo richiesto viene creato entro un'ora, mentre l'analoga reazione a base solvente richiede 24 ore).

"Ci tengo a precisare che siamo riusciti a sostituire i catalizzatori organici utilizzati finora con uno inorganico per ottenere il risultato, perché la dissoluzione dei componenti non è necessaria nella sintesi meccanochimica. Ciò ha ulteriormente ridotto la nostra impronta di carbonio. Abbiamo anche studiato il meccanismo del processo meccanochimico, e i risultati mostrano che le vie di formazione di ammidi o peptidi, essenziali per la fabbricazione di prodotti farmaceutici, sono simili a quelli coinvolti nella formazione delle proteine ​​nel nostro corpo. Il metodo meccanochimico da noi sviluppato è molto più semplice:gli elementi necessari vengono macinati e il prodotto ottenuto viene lavato con acqua, " un coautore e ricercatore senior Dzmitry Kananovich, dice.

È un processo chimico più veloce e molto più rispettoso dell'ambiente rispetto al metodo a base di solventi. Inoltre, questo metodo può essere utilizzato per produrre nuovi recettori molecolari biotina[6]urili, che gli scienziati intendono applicare come "nasi chimici" durante lo sviluppo di contenitori molecolari che catturano residui.

"Il metodo sviluppato è un'ottima notizia per l'industria chimica e farmaceutica, che sono interessati a soluzioni tecnologiche chimiche sostenibili e prive di residui non solo nella produzione di medicinali, ma anche integratori alimentari, detersivi e altri prodotti. Il nostro gruppo di ricerca è membro dell'azione "Mechanochemistry for Sustainable Industry" della European Cooperation in Science and Technology, che si spera assicuri l'applicazione pratica dei metodi meccanochimici nell'industria chimica nel prossimo futuro, " dice Riina Aav.