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La chimica “verde” fa bene al Pianeta anche nella produzione farmaceutica


Come i ricercatori Amgen stanno ripensando in chiave ecologica il loro modo di essere al servizio dei pazienti.

Per Sharon Michalak, sostenibilità e salvaguardia ambientale erano priorità molto prima di entrare in un laboratorio Amgen. Ma da quando si occupa di Process Development, in cui si mettono a punto i processi chimici per la produzione di farmaci, ha finalmente l’opportunità di applicare su scala globale la sua passione per la sostenibilità. Grazie alla cosiddetta “chimica verde”, ha infatti la possibilità di creare molecole più rispettose dell’ambiente e della salute del Pianeta.

“Stavo già eliminando la plastica monouso e riducendo la mia carbon footprint individuale nella vita personale”, spiega Michalak, che ora è responsabile della chimica green e ricercatrice in Drug Substance Technologies, Pivotal e Commercial Synthetics. “Quando sono arrivata in Amgen, mi sono resa conto che i cambiamenti nel mio stile di vita andavano bene, ma ora, gestendo in modo più ecologico i programmi relativi ai processi chimici produttivi, potevo controllare a livello globale il costo ambientale.”

Una storia di leadership

La chimica verde ha cominciato a svilupparsi negli anni ’90, con lo scopo di realizzare prodotti attraverso processi chimici in grado di ridurre i rifiuti, risparmiare energia e utilizzare sostanze alternative a quelle pericolose. “Ogni volta che ci occupiamo di chimica, possiamo controllare il nostro costo ambientale”, afferma Oliver Thiel, direttore esecutivo di Process Development di Amgen. “La chimica green sta fondamentalmente cercando di ridurre al minimo l’impatto sull’ambiente, generando anche vantaggi economici, perché meno materiali utilizzi, meno rifiuti generi e più economici saranno i tuoi processi di produzione.”

Margaret Faul, vicepresidente di Manufacturing and Clinical Supply di Amgen, è stata una delle prime sostenitrici della chimica verde nei laboratori di Amgen e la sua leadership ha dato i suoi frutti. Amgen è infatti diventata uno dei primi membri del Green Chemistry Institute, ottenendo nel corso degli anni riconoscimenti per i suoi innovativi processi green. Nel 2017, per esempio, la statunitense Environmental Protection Agency (EPA) ha assegnato ad Amgen il Green Chemistry Challenge Award per aver sviluppato, in collaborazione con Bachem, un processo ecologico per la produzione di un farmaco nell’area della nefrologia, con una riduzione del 71% nell’uso di solventi, un aumento di cinque volte della produttività e una riduzione stimata del 40% dei tempi.

La chimica verde nel Piano di Sostenibilità Ambientale 2027 di Amgen

L’impegno nella chimica green di Amgen è diventato un elemento chiave del Piano di sostenibilità ambientale dell’azienda, che mira a raggiungere la carbon neutrality entro il 2027 insieme a significative riduzioni nel consumo di acqua e nella produzione di rifiuti. Nell’ambito del piano, il Process Development ha lanciato un Environmental Sustainability Team, promosso da Margaret Faul.

Recentemente un team di ricercatori e ingegneri, che lavora nei laboratori Amgen di Cambridge e di Thousand Oaks, ha pubblicato un articolo in cui sono descritti alcuni esempi concreti che “hanno contribuito allo sviluppo di processi significativamente più ecologici e rispettosi dell’ambiente”, come la biocatalisi.

“Un fattore chiave della chimica verde è l’uso della biocatalisi, che impiega piccole quantità di biocatalizzatori per sviluppare reazioni”, spiega Oliver Thiel, “in alternativa a reazioni stechiometriche che utilizzano grandi quantità di reagenti potenzialmente pericolosi, che poi vanno sprecati dopo che la reazione è completa”.

“La biocatalisi consente ai chimici di utilizzare enzimi per reazioni chimiche specifiche invece di metalli di transizione rari e tossici”, aggiunge Michalak. “Posso così sostituire materiali rari o pericolosi come palladio, iridio o cromo con un enzima che può generare una reazione simile, a volte anche in acqua anziché in un solvente organico.”

Entro poco tempo, tutta la chimica sarà green

La chimica verde ha la prerogativa unica di essere vantaggiosa sia per il business che per l’ambiente (come indicato nella tabella seguente): “Si può affermare con sicurezza che tutta la migliore chimica utilizzata nei processi produttivi è green”, afferma Michalak, “e tutti i chimici di Amgen utilizzano i principi della chimica green in nome dell’innovazione, perché l’efficienza e la salvaguardia delle risorse rappresentano un beneficio per l’azienda”.

Azione

Fa bene al pianeta

Fa bene al business

Economia dell’atomo

Meno sottoprodotti

Più valore da meno materiale

Riduzione al minimo l’uso di solventi

Meno rifiuti, meno energia

Maggiore produttività

Ottimizzazione dei reagenti

Reagenti e catalizzatori riciclabili riducono al minimo il volume di sostanze chimiche necessarie

Maggiore efficienza

Sintesi convergente

Aumento dell’efficienza, risparmio d’energia

Maggiore efficienza, meno operazioni

Riduzione del consumo di energia

Meno inquinamento da produzione di energia e trasporti

Processi più efficienti in condizioni meno rigide

Analisi in tempo reale

Riduzione dell’ esposizione o rilascio nell’ambiente

Aumento della produttività e dell’efficienza dei processi, meno errori batch

Priorità alla sicurezza

I materiali non pericolosi riducono il rischio di esposizione, rilascio, esplosioni e incendi

Riduzione dei potenziali danni ai lavoratori e ai beni strumentali

I chimici e gli ingegneri possono applicare i principi della chimica green per riprogettare i procedimenti “tradizionali” e sono anche nella posizione privilegiata per ideare, sviluppare e gestire processi di produzione per nuovi prodotti farmaceutici e molecole della pipeline.

“Il mondo sta cercando di affrontare i problemi della sostenibilità in termini di energia pulita, fonti rinnovabili, riduzione complessiva dello spreco di acqua e dei rifiuti”, afferma Michalak. “Direi che la chimica green è alla base di tutto ciò perché si occupa di atomi, elettroni e legami chimici che sono in grado di affrontare queste sfide a livello molecolare.”

Clicca qui per ulteriori informazioni sul Piano di sostenibilità ambientale 2027 di Amgen.

 

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