Las tecnologías verdes en la industria farmacéutica

Su implementación... todo un reto

El cambio climático y la explotación de recursos naturales es un tema recurrente en todos los sectores industriales, en la industria farmacéutica no es la excepción; pero ¿qué hace a esta industria una pieza importante en el cuidado al medio ambiente? La industria farmacéutica está en constante crecimiento, en México la producción de farmacéuticos creció casi un 20% en 5 años (Figura 1), lo que significa un aumento también en la producción de desechos, emisión de CO2 y explotación de recursos naturales. El sector farmacéutico es además un importante consumidor de tecnología para procesos industriales y químicos para la fabricación, empaque y envío de sus productos, lo que la sitúa como un objetivo primordial en aplicación de tecnología y química verde.

El concepto de química verde ha sido ampliamente discutido por diversas ramas industriales y académicas; como es de esperarse, cada una de ellas define el concepto de manera diferente, pero en todas encontramos dos rasgos en común: la disminución de daño al ambiente y de riesgos a la salud del ser humano.

En la industria, la química y la ingeniería verdes son parte de la búsqueda de procesos de producción que minimicen desperdicios y que incluyan síntesis químicas que reduzcan el daño al ambiente. En la industria farmacéutica estos nuevos procesos o cambios deben estar sujetos al principio de mantener la calidad de vida de los seres humanos. Por ejemplo, es comúnmente sabido que uno de los objetivos de la química verde es el diseño de moléculas fácilmente degradables en el medio ambiente, pero en la industria farmacéutica las moléculas utilizadas como principios activos (y sus formas farmacéuticas) deben ser muy estables (a condiciones ambientales y acción microbiana) y tener tiempos de vida media largos; entonces, cuando los productos farmacéuticos son indebidamente desechados por los consumidores, las moléculas, las formas farmacéuticas e inclusive los envases no son fácilmente degradados.

Figura 1: Fabricación de productos farmacéuticos en México (valores de ventas en millones de pesos constantes) [INEGI 2010].

La química verde farmacéutica depende de un complejo equilibrio entre la máxima eficiencia y seguridad en el proceso y producto final, dentro de las limitaciones de su ingeniería y la preocupación por el medio ambiente. Si se reemplaza un disolvente tóxico con uno de menor toxicidad, pero que disminuye la eficiencia del proceso, entonces no estamos hablando de química verde, ya que los costos de esa disminución de eficiencia se pueden ver reflejados en mayores consumos de energía eléctrica, mayores cantidades de reactivos, etc. Hay sin embargo, otras acciones que pueden ser llevadas a cabo en la industria farmacéutica sin que sus objetivos se vean comprometidos; el uso de disolventes por ejemplo, representa cerca del 80% de la generación de desperdicios, el empleo de técnicas de reutilización de disolventes representa una alternativa viable en la disminución de desperdicios por parte de la industria.

Un ejemplo claro sobre la sustitución de compuestos tóxicos se encuentra en la síntesis del ácido adípico, esta molécula es comúnmente utilizada en las tabletas de liberación prolongada (además de la fabricación de nylon 6-6). La síntesis convencional se realiza partiendo de benceno, un compuesto carcinogénico obtenido de fuentes no renovables; la síntesis alternativa propuesta por los Drs. Frost y Draths de la Universidad del Estado de Michigan utiliza la D-glucosa (Figura 2), un compuesto más barato y no tóxico que, mediante biosíntesis puede ser convertido a ácido adípico.

Figura 2. Síntesis convencional y alternativa del ácido adípico (Draths y Frost, 1994).

Otro ejemplo importante es la substitución de disolventes tóxicos; en este sentido, esfuerzos importantes se han realizado por reemplazar disolventes peligrosos. La EPA (Enviromental Protection Agency) publicó el listado de los disolventes más utilizados en los años 2000 y 2005, tolueno y tetrahidrofurano pasaron de 1º y 2º en el primer año a 7º y 6º lugar en el segundo año. Sin embargo aún falta mucho por hacer, disolventes como el benceno o el acetonitrilo siguen ocupando un lugar importante en el ranking.

La química verde no sólo supone un beneficio ambiental, además puede ser un factor importante en la reducción de costos (Figura 3). Hacer un diagnóstico del estado actual de la planta mostrará sin duda las áreas de oportunidad para la química y la ingeniería verde. En la Figura 3 se muestran las principales consecuencias ambientales y económicas de las alternativas que la química verde propone.

Figura 3: Principales beneficios medioambientales y económicos de la química verde.

En conclusión, la regulación de venta y fabricación de medicamentos, además de la responsabilidad que la industria farmacéutica adquiere al comercializar estos, son los principales factores que han llevado a las plantas farmacéuticas a la estandarización de procesos de fabricación, síntesis química y pruebas de control; es quizá esta gestión de riesgo el mayor desafío para la química verde farmacéutica. A pesar de ello los esfuerzos por aumentar la eficiencia de los procesos de síntesis y reducir el uso de disolventes o compuestos tóxicos o contaminantes deben ser cada vez mayores; encontrar alternativas y desafiar las técnicas probadas, con tal de conseguir procesos más amigables con el medio ambiente, debe convertirse en una actividad habitual.

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