Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Sinds 2019 zijn wetenschappers bezig met het optimaliseren van een groener alternatief voor paracetamol. Goed nieuws, want het ‘normale’ productieproces is allesbehalve milieuvriendelijk.
Wereldwijd is paracetamol een van de meest gebruikte pijnstillers. Helaas betaalt het milieu daar de prijs voor: voor de productie van paracetamol worden veel chemicaliën en fossiele brandstoffen gebruikt. In 2019 kwamen farmaceutische wetenschappers met een hernieuwbaar alternatief: een biopolymeer dat onder andere in het hout van bomen zit. Inmiddels hebben wetenschappers het zuiveringsproces geoptimaliseerd en zijn ze bezig met het groots opschalen van de groene pijnstiller.
Lees ook:
- Drie medicijnen die uit sponzen worden gehaald
- Kan AI nieuwe medicijnen ontdekken
- Peperdure medicijnen gaan gewoon naar de prullenbak
Milieuschadelijk
Al ruim 100 jaar lang is paracetamol één van de meest gebruikte pijnstillers ter wereld, mede door de lage prijs en weinige bijwerkingen. Het witte pilletje staat zelfs op de lijst van essentiële medicijnen van de WHO.
Maar net als veel andere medicijnen wordt paracetamol (acetaminophen) gesynthetiseerd uit chemicaliën die schadelijk zijn voor het milieu. Paracetamol komt namelijk voort uit de verwerking van fenol, een destillatieproduct van de fossiele brandstof aardolie.
Het is dus noodzaak om de milieu-impact van paracetamolproductie in te perken. In 2019 kwamen onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin-Madison en onderzoekscentrum Great Lake Bioenergy met een groenere oplossing.
Ze produceerden paracetamol uit lignine – een organisch polymeer dat in de celwand van plantaardige cellen zit, zoals in het hout van bomen. Het team, geleid door wetenschappers John Ralph en Steven Karlen, kreeg toen patent op de uitvinding.
Een stukje scheikunde
Paracetamol heeft een relatief makkelijke chemische structuur: aan één benzeenring zit een hydroxylgroep en een amidegroep.
Lignine daarentegen heeft een complexere structuur, bestaande uit meerdere benzeenringen met hydroxy-, zuur- en methoxygroepen. Maar de precieze structuur verschilt per plantensoort.
De complexe en onregelmatige samenstelling maakt het niet makkelijk om lignine af te breken tot bruikbare componenten. Sinds het de wetenschappers in 2019 is gelukt met het hout van populieren, zijn ze het zuiveringsproces in de fabrieken nog altijd blijven optimaliseren.
Grootse optimalisatie en opschaling
Het ontwikkelingsteam heeft de opbrengst van de zuiveringsprocedure, bestaande uit drie chemische reacties, flink verbeterd: een groot deel van de niet-gereageerde producten kunnen ze nu hergebruiken in het proces. Hierdoor kunnen ze wel 90 procent van het beginproduct omzetten in paracetamol – met een zuiverheid van 95 procent. “Met de optimalisaties van de afgelopen jaren kunnen we de productie nu gaan realiseren en groots opschalen”, laat Karlen weten in een persbericht.
En zelfs de bijproducten worden nu goed benut; deze overige polymeren kunnen hun bijdrage leveren in de textielindustrie of voor inkt- en lijmproductie. Karlen: “Een grote markt met een grote waarde.”
De Amerikaanse wetenschappers hebben in de afgelopen jaren dus een efficiënt en kosteneffectief proces neergezet, waar geen chemicaliën aan te pas komen die het milieu schaden. Bovendien is het hout van de bomen hernieuwbaar: bomen groeien weer terug en nemen hierbij CO2 op.
De onderzoekers willen de groene productie verder opschalen door een netwerk aan zuiveringsfabrieken te bouwen. Er zullen tien fabrieken nodig zijn die per dag 1000 ton populierhout verwerken om de vraag naar lignine-paracetamol op te vangen.
Bronnen: UW-Madison, ChemSusChem, NewAtlas
Openingsbeeld: Kimie Shimabukuro/Getty Images