- 松节油是造纸工业产出的废料,通常用于燃烧发电。
- 松节油的世界总产量约为35万吨,能够为对乙酰氨基酚和布洛芬的生产提供充足原料,满足全球需求(约为10万吨)。
- 新型加工方法将松节油中的β-蒎烯转化为各种贵重化学起始原料,用于生产香水、塑料,以及对乙酰氨基酚和布洛芬等药品。
- 松节油是一种生物可再生的可持续起始原料,能够替代原油产品,并且不受原油价格波动的影响。
巴斯大学化学学院和可持续发展研究所 (the University of Bath’s Department of Chemistry and Institute for Sustainability) 的一支科学家团队近日发现新型方法,能够利用一种松树提取物,同时也是造纸工业废料,来制造人们最常用的两种止痛药——对乙酰氨基酚(又称扑热息痛或Paracetamol)和布洛芬(Ibuprofen)。
大多数人可能不知道,许多常见药品都是由原油中提取的化学前体制成的,这给全球实现净零目标带来了可持续发展挑战。
巴斯大学的研究团队开发出一种方法,利用生物可再生的β-蒎烯 (β-pinene) 制成药物前体。β-蒎烯是松节油的一种成分,而松节油是造纸行业的工业废料,年产量大于35万吨。
他们成功将β-蒎烯加工为对乙酰氨基酚和布洛芬,这两种常见止痛药的年产量约为10万吨。
他们还使用松节油成功合成了4-HAP(4-羟基苯乙酮)等一系列其他化学前体。4-HAP是β-受体阻滞剂和哮喘吸入剂沙丁胺醇等多种药品的前体,也是众多香水和清洁产品的前体。
他们希望这种更具可持续性的 “生物精炼” 方法能够消除化学工业对原油产品的依赖。
巴斯大学化学学院助理研究员Josh Tibbetts博士表示,“以石油为原料生产药品会影响可持续发展,一方面导致二氧化碳排放量上升,另一方面则是因为我们过度依赖石油大国地缘政治的稳定性,导致石油价格波动剧烈且将会持续走高。”
“未来,我们希望全面使用‘生物精炼’模式,减少石油开采量。”
“我们开发了以提炼松节油为主的生物精炼模式,利用造纸工业的废弃化学副产品,生产有价值的可持续化学品。这些化学品可用于生产香水和扑热息痛等多种产品。”
相比于使用大型反应釜分批次生产产品,该模式使用连续流反应器,生产过程不间断,更容易扩大生产规模。
目前,“生物精炼”模式可能成本更高,但未来消费者或许以略高一点的价格就能买到纯植物提取的可持续药品。
这项研究由工程与物理科学研究委员会资助,刊发于杂志《化学可持续化学ChemSusChem》,原文链接:https://doi.org/10.1002/cssc.202300670
Journal
ChemSusChem
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Sustainable Syntheses of Paracetamol and Ibuprofen from Biorenewable β-pinene
Article Publication Date
18-Jun-2023