Synteza substancji farmaceutycznie aktywnych z użyciem biokatalizatorów wspomaganych cieczami jonowymi
Popularyzatorski opis rezultatów projektu
Projekt „Synteza substancji farmaceutycznie aktywnych z użyciem biokatalizatorów wspomaganych cieczami jonowymi” dotyczył opracowania nowoczesnych układów biokatalitycznych przeznaczonych do prowadzenia stereoselektywnych procesów syntezy oraz rozdziału enancjomerycznego farmaceutycznych substancji aktywnych. W ramach realizacji projektu zaprojektowano i scharakteryzowano innowacyjne materiały nośnikowe do immobilizacji enzymów, obejmujące układy hydrożelowe, czy też materiały elektroprzędzone funkcjonalizowane cieczami jonowymi. Kluczowym osiągnięciem było opracowanie stabilnych i wysokoaktywnych biokatalizatorów opartych na immobilizowanych lipazach wspomaganych cieczami jonowymi, wykazujących wysoką aktywność katalityczną, stabilność termiczną i operacyjną oraz możliwość wielokrotnego wykorzystania bez istotnej utraty aktywności. W toku badań opracowano efektywne układy biokatalityczne umożliwiające otrzymywanie farmaceutyków o wysokiej czystości enancjomerycznej. Uzyskano m.in. około 95% konwersji w procesie asymetrycznej syntezy enancjomerycznie czystego S-ibuprofenu oraz ponad 55% wydajności procesu i 100% nadmiaru enancjomerycznego dla estru (S)-atenololu. Istotnym rezultatem było również stworzenie zaawansowanego membranowego układu PVC-MOF-lip-CA przeznaczonego do asymetrycznej konwersji citalopramu, który umożliwił osiągnięcie 96% konwersji S-citalopramu oraz 93% nadmiaru enancjomerycznego produktu w reaktorze membranowym. Uzyskane wyniki potwierdziły, że zastosowanie cieczy jonowych oraz nowoczesnych materiałów funkcjonalnych znacząco zwiększa efektywność procesów biokatalitycznych oraz poprawia właściwości immobilizowanych enzymów. Realizacja projektu wniosła istotny wkład w rozwój biokatalizy, technologii chemicznej, biotechnologii przemysłowej oraz zielonej chemii. Uzyskane rezultaty poszerzyły aktualny stan wiedzy dotyczący wpływu cieczy jonowych na aktywność i stabilność enzymów, a także możliwości wykorzystania materiałów hydrożelowych, czy elektroprzędzonych w procesach immobilizacji biokatalizatorów. Opracowane rozwiązania stanowią podstawę do dalszego rozwoju nowoczesnych technologii syntezy farmaceutyków prowadzonych w warunkach bardziej przyjaznych środowisku oraz zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju. Znaczenie projektu dla społeczeństwa związane jest przede wszystkim z możliwością opracowania bardziej efektywnych i bezpiecznych metod otrzymywania leków o wysokiej czystości enancjomerycznej, co ma kluczowe znaczenie dla skuteczności i bezpieczeństwa terapii farmakologicznych. Wyniki badań zostały opublikowane w renomowanych czasopismach międzynarodowych, przyczyniając się do zwiększenia rozpoznawalności polskich badań w obszarze nowoczesnej biokatalizy i technologii farmaceutycznych.
Projekt PRELUDIUM pn. " Synteza substancji farmaceutycznie aktywnych z użyciem biokatalizatorów wspomaganych cieczami jonowymi " finansowanyo przez Narodowe Centrum Nauki na podstawie decyzji nr DEC-2023/49/N/ST8/03038
Kierownik projektu dr inż. Oliwia Degórska-Zidar