الكيمياء الخضراء والمستدامة في قطاع التصنيع الدوائي

الكيمياء “الخضراء” أو “المستدامة” اكتسبت زخماً منذ التسعينات. وهي تستند إلى 12 مبدأً، تشمل تقليل النفايات على المستوى الجزيئي، وتصميم مسارات كيميائية فعالة في استهلاك الطاقة، واستخدام مواد أولية متجددة. يمكن أن تساعد شركات الأدوية على تقليل الانبعاثات والأضرار البيئية الناتجة عن تطوير الأدوية وتصنيعها.

دعم العملية

أولاً، من خلال تقليل استخدام المواد الكيميائية والمذيبات الضارة أو استبدالها ببدائل متجددة، يمكن للشركات خفض تأثيرها البيئي بشكل كبير. على سبيل المثال، تستخدم شركة أسترازينيكا محفزات مستدامة لتحقيق تفاعلات كيميائية أكثر استدامة. تسرع المحفزات التفاعلات وتقلل من عدد الخطوات المطلوبة لإنتاج المادة الفعالة الدوائية. يمكن لبعض المحفزات تقليل استخدام الكواشف الضارة بيئياً وتقليل الاعتماد على المعادن الثمينة.

كما يمكن للكيمياء الخضراء تحسين عمليات التصنيع. إذا استثمرت شركات الأدوية في الكيمياء الخضراء، يمكن أن تحظى بعمليات تصنيع أكثر كفاءة. على سبيل المثال، تمكنت شركة Dude Chem الناشئة في ألمانيا من استعادة محفزات الكيرالية المكلفة وإجراء التفاعلات في الماء دون الحاجة إلى ترخيص “مستحلبات خاصة”. وقد أدى ذلك إلى تقليل تكلفة المحفزات بنسبة 82%.

تُعدّ التطورات في تقنيات الكيمياء الخضراء، مثل التفاعلات المستمرة، والتحفيز بالإنزيمات، وعلم الأحياء التخليقي، الأساس في تمهيد الطريق لتخليق دوائي أكثر استدامة. أثبتت هذه التقنيات أنها تمتلك تطبيقات واسعة في الإنتاج، مما يشير إلى مستقبل واعد للكيمياء الخضراء في تصنيع الأدوية. على سبيل المثال، تستخدم أسترازينيكا الذكاء الاصطناعي للمساعدة في توقع وتحسين التفاعلات الكيميائية. يستطيع الذكاء الاصطناعي تحليل مجموعات بيانات ضخمة من التفاعلات الكيميائية وتحديد الأنماط، والتنبؤ بالتفاعلات، وتحسين ظروف التفاعل. وهذا بدوره يمكن أن يقلل النفايات واستهلاك الطاقة والمنتجات الثانوية غير المرغوبة.

نقص الخبرة

ومع ذلك، هناك نقص ملحوظ في الاستثمار في الخبرات والتقنيات اللازمة لتطبيق الكيمياء الخضراء. قد تفتقر الشركات إلى الموارد أو المعرفة اللازمة لتحديد الآثار البيئية لمنتجاتها والتخفيف منها مبكراً في عملية التطوير. يمكن أن يعيق هذا النقص في الخبرة اعتماد الممارسات المستدامة.

بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتطبيق ممارسات الكيمياء الخضراء. يجب على شركات الأدوية مراعاة الآثار البيئية لهذه التكنولوجيا. في الواقع، يُظهر “التحليل الاستراتيجي العميق لتأثير مراكز البيانات على البيئة” كيف زاد الذكاء الاصطناعي بشكل كبير من الطلب على مراكز البيانات، التي تسهم بشكل كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ومع ازدياد صرامة اللوائح بشأن سلامة المنتجات وتأثيرها البيئي، يمكن أن يساعد اعتماد الكيمياء الخضراء الشركات على الامتثال مع تلبية متطلبات السوق. ومع ذلك، فإن هذا يشكل سيفًا ذا حدين: فقد تعيق اللوائح أيضًا اعتماد الممارسات المستدامة لأن الشركات يجب أن تضمن الامتثال لمعايير السلامة بينما تلبية متطلبات السوق. يمكن أن تجعل تعقيدات الموافقات التنظيمية من الصعب على الشركات الابتكار وتطبيق عمليات أكثر خضرة.