Os antibióticos salvam inúmeras vidas humanas - a medicina moderna sem eles é inimaginável. A maior proporção em volume de antibióticos produzidos industrialmente hoje são cefalosporinas, variantes estruturais do primeiro antibiótico, penicilina. Infelizmente, sua produção gera uma quantidade considerável de resíduos, alguns dos quais são questionáveis. No European Journal of Organic Chemistry , cientistas já demonstraram que um recém-desenvolvido, Uma rota sintética mais ecológica é adequada para a produção de uma ampla variedade de antibióticos cefalosporínicos.

A penicilina está entre os antibióticos ß-lactâmicos, uma classe de substâncias cujo componente comum é uma lactama, um anel de quatro membros que consiste em um átomo de nitrogênio e três átomos de carbono, um dos quais está ligado a um átomo de oxigênio por meio de uma ligação dupla. Cefalosporinas, a segunda subclasse mais significativa dos antibióticos ß-lactâmicos, contêm um sistema bicíclico feito de anel ß-lactama e um anel de seis membros feito de enxofre, azoto, e átomos de carbono. Os vários medicamentos terapeuticamente úteis nesta classe diferem em suas cadeias laterais, que pode ser anexado em vários pontos da estrutura básica.

A produção de antibióticos cefalosporinas é um processo semissintético. A fermentação primeiro produz cefalosporina C , que é então enzimaticamente dividido para formar ácido 7-aminocefalosporânico (7-ACA). Diferentes drogas são então produzidas a partir do 7-ACA por meio de sínteses químicas. A produção de antibióticos de cefalosporina de terceira geração envolve a ligação de um grupo amino (um grupo contendo nitrogênio) do anel lactama a um bloco de construção baseado no ácido (Z) - (2-aminotiazol-4-il) metoxiiminoacético. Tanto a produção desse reagente quanto a reação de ligação são ecologicamente desfavoráveis ​​porque resultam em grandes quantidades de produtos residuais duvidosos. Estes são formados porque uma variedade de reagentes são necessários para a ativação, para proteção de grupos que não deveriam reagir, e para o próprio acoplamento, dependendo de qual droga está sendo produzida.

Uma equipe liderada por Harald Gröger (Bielefeld University, Alemanha) cooperou recentemente com a Provadis School of International Management and Technology e o fabricante de medicamentos genéricos Sandoz GmbH (Kundl, Áustria) para desenvolver uma alternativa interessante para este tipo de reação de amidação, e usei para fazer cefotaxima. A chave para seu sucesso foi o uso de cloreto de tosila, um estabelecido, reagente de acoplamento barato, em combinação com metanol como solvente não problemático. O único produto secundário é o ácido toluenossulfonil, o que é mais atraente do ponto de vista toxicológico, pois não requer grupos de proteção nem ativadores que possam formar resíduos. "Este é um processo muito favorável no que diz respeito à economia do átomo, "diz Gröger. Economia do átomo considera a porcentagem de átomos nas matérias-primas que são realmente transferidos para os produtos em uma reação química.

Cientistas da Bielefeld University e Sandoz GmbH, um produtor líder de antibióticos, agora foram capazes de demonstrar que seu método de amidação é geralmente adequado para a produção de antibióticos cefalosporínicos de terceira geração. Em um projeto de pesquisa financiado pelo Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU, Fundação Alemã para o Meio Ambiente), eles sintetizaram com sucesso três outros antibióticos de cefalosporina:cefpodoxima, cefpodoxime proxetil, e um precursor da ceftazidima. Apesar das condições de reação não otimizadas, seus rendimentos de 82 a 95 por cento são muito altos.

"É particularmente notável que muitos grupos funcionais diferentes em diversas posições nas moléculas de partida baseadas em 7-ACA são tolerados, "diz Gröger." Nossa rota sintética vantajosa ecológica e economicamente oferece a perspectiva de ampla aplicação na produção industrial de antibióticos cefalosporina. "