海面の上昇や気候変動が世界中のコミュニティに影響を及ぼす中、工業国は排出量の管理と環境負荷を低減するためのプロセス特定を模索しています。1990年代から勢いを増しているアプローチの一つがグリーンケミストリーであり、これは「化学製品やプロセスの発明、設計、応用を通じて、有害物質の使用や生成を削減または排除する」ことに焦点を当てた科学分野です。
1998年、ポール・アナスタスとジョン・ワーナーは、グリーンケミストリーの基礎となる12の原則をまとめた著書を共同執筆しました。これには、化学生産が環境や人体に与える影響を低減するためのさまざまな方法が示されています。しかし、一部の業界では、グリーンケミストリーの実践導入は収益性を損なう妥協であると見なされることもあります。
グリーンケミストリーで製薬業界に波を起こす
ACSグリーンケミストリー研究所によると、ACS Green Chemistry Institute「グリーンケミストリーと工学における研究の進歩にもかかわらず、主要な化学企業はまだこの技術を完全には取り入れていません。今日でも、すべての有機化学物質の98%以上が依然として石油由来です」。グリーンケミストリーの動きが政策、ビジネス慣行、消費者の認識に影響を与え続ける中、企業は収益を維持しながら「環境に配慮する」ための新しい方法を見つけなければなりません。これは製薬業界において特に顕著です。
ACSグリーンケミストリー研究所は、ACS GCI Pharmaceutical Roundtableを結成し、「製薬業界におけるグリーンケミストリーとグリーンエンジニアリングの統合を促進しながら、イノベーションを奨励する」ことを目指しています。ラウンドテーブルのメンバーには、アストラゼネカ、バイエル、イーライリリー、グラクソ・スミスクライン、メルク、ノバルティス、ファイザー、武田薬品工業などが名を連ねています。その他多数
これほど多くの著名な製薬会社が関与していることは心強い兆候です。製薬業界は歴史的に、確立された製造方法や研究手法を変えることに抵抗を示してきました。グリーンケミストリーの原則を採用することは、規制上の課題、知的財産権の要求、迅速な失敗（fail fast）の要件といった課題を抱える業界にとって、さらなるハードルと見なされる可能性もありますが、製薬各社はそれがもたらす効率化とコスト削減の効果を認識し始めています。
製薬の研究開発においてグリーンケミストリーの原子効率の原則（すなわち、プロセスで使用されるすべての材料を最終製品に最大限組み込めるように合成方法を設計すること）を適用することで、副生成物の発生が抑えられ、保管や廃棄にかかるコストを最小限に抑えることができます。溶媒もコストに大きな影響を与えます。溶媒は通常、標準的なバッチ化学操作における質量の50〜80%を占め、エネルギー消費の大部分を担い、プロセス安全性の面で最大の懸念事項となるためです。
例えば、メルク社はCOVID-19治療薬である抗ウイルス薬モルヌピラビルのより環境に優しい製造方法を開発しました。その利点として、溶媒廃棄物の削減、収率の1.6倍向上、5段階のプロセスを3段階に短縮したことが挙げられます。2022年、米国環境保護庁は、この取り組みに対してGreener Reaction Conditions Awardを授与しました。
アムジェン社は、特定の非小細胞肺がん治療のための新規薬剤であるLUMAKRAS™の、より環境に優しい合成法を開発しました。その利点として、大量の溶媒廃棄物を発生させていた精製工程の削減、年間317万ポンドのコスト削減、収率の向上が挙げられます。2022年、米国環境保護庁は、この取り組みに対してもGreener Reactions Condition Awardを授与しました。
グリーンケミストリーの最前線に立つ
すべての製薬会社の中心にあるのは、世界中の人々の生活を改善するために画期的な医薬品を届けるという約束です。この目標を持続可能かつ環境に優しい方法で達成するために、製薬会社は分野における最新の研究にアクセスする必要があります。彼らは従来の合成プロセスを超えて革新しなければなりません。
1990年代後半から、アナスタスとワーナーによる画期的な著書の出版と時を同じくして、医薬品の設計と合成におけるグリーンケミストリーの範囲に関連する研究が劇的に増加しました。今日、科学文献には、この分野に関連する210万件以上のジャーナル論文が含まれています。
多くの新興分野と同様に、科学文献における用語の不一致は、最新の知見を活用しようとする人々にとって課題となっています。製薬会社は、研究者が持続可能性のために合成を最適化する際、より環境に優しい化学反応、試薬、溶媒、触媒を容易に見つけられるようにする情報ソリューションを必要としています。
CASでは、当社の科学者が世界最大の化学知見コレクションをキュレーションする中で、グリーンケミストリー関連の情報をインデックス化しています。この知的インデックスにより、製薬研究者は、比類のないCAS Content Collection™から得られる4万5千件以上の「グリーン」な化学反応を含む、必要なグリーンケミストリー情報を迅速に追跡することができます。
CASは、パッケージ開発など、製造の他の側面に影響を与えうる最新のグリーンケミストリーのトレンドについても、全体的な視点から情報を提供しています。詳細は、CASインサイトレポート「バイオベースポリマー：従来のプラスチックに代わる環境に優しい選択肢」をご覧ください。
