해수면 상승과 기후 변화가 지구촌 전체에 영향을 미치면서 공업국들은 결과 관리와 공정 식별을 통해 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 노력하고 있습니다. 1990년대 이후부터 많은 관심과 함께 추진력을 얻고 있는 분야 중 하나가 그린 케미스트리입니다. 그린 케미스트리는 "유해 물질 사용과 발생을 줄이거나 완전히 없앨 수 있도록 화학 제품과 공정을 발명, 설계 및 활용"하는 데 중점을 두는 과학 분야입니다.
1998년, Paul Anastas와 John Warner는 화학 생산이 환경과 인간에게 미치는 영향을 줄일 수 있는 다양한 방법을 포함하여 그린 케미스트리의 12가지 기본 원칙을 규정하는 서적을 공동 집필했습니다. 그러나 몇몇 산업에서는 그린 케미스트리의 정책이 수익성을 저해하는 바람직하지 않은 조치로 인식되고 있습니다.
그린 케미스트리를 통한 제약 산업의 변화 노력
ACS Green Chemistry Institute에 따르면 "그린 케미스트리와 환경 공학에 대한 모든 연구 성과에도 불구하고 주요 화학 기업은 아직 이 기술을 완전히 수용하지 않고 있습니다. 오늘날 모든 유기 화학 물질의 98% 이상이 석유를 원재료로 하고 있습니다."그린 케미스트리 운동이 정책, 기업 방침, 소비자 인식에 지속적인 영향을 미치면서 기업들은 수익성을 유지하면서 "환경을 보호"할 수 있는 새로운 방법을 모색해야 합니다. 대표적인 분야로 제약 산업이 있습니다.
ACS Green Chemistry Institute는 "제약 산업의 그린 케미스트리와 환경 공학 통합을 촉진하여 혁신을 장려"한다는 목적으로 ACS GCI Pharmaceutical Roundtable을 설립했습니다. 이 조직에는 AstraZeneca, Bayer, Lilly, GlaxoSmithKline, Merck & Co., Novartis, Pfizer, Takeda를 비롯한 다수의 기업이 회원으로 가입했습니다.
과거에는 제약 산업이 입증된 제조 및 연구 방법을 바꾸는 데 소극적이었던 점을 고려할 때 많은 주요 제약 기업의 참여는 매우 고무적이라고 할 수 있습니다. 그린 케미스트리 원칙을 채택하는 것은 이미 규제 문제, 지적재산권 요구, 문제 즉시 보고(fail fast) 요건으로 어려움을 겪고 있는 산업에 또 다른 장애 요인으로 인식될 수도 있지만 제약 기업들은 효율성 실현과 함께 그에 따른 비용 절감 효과를 얻기 시작했습니다.
제약 R&D에 그린 케미스트리의 원자 경제 원칙을 적용함으로써(즉 공정에서 사용되는 모든 재료의 최종 생성물 통합을 극대화하도록 합성 방법 설계) 부산물이 거의 생성되지 않을 수 있으며 결과적으로 보관 및 폐기 비용을 최소화할 수 있습니다. 솔벤트 또한 비용에 큰 영향을 미칩니다. 즉 솔벤트는 표준 배치 화학 작업에서 일반적으로 질량의 50~80%를 차지하고 에너지의 소비의 대부분을 야기하며 공정 안전과 관련된 가장 큰 우려를 초래합니다.
일례로 Merck는 COVID-19 치료를 위한 항바이러스성 약물인 몰누피라비르(molnupiravir)를 친환경적인 방법으로 개발했으며 솔벤트 폐기물 감소, 생산량 1.6배 증가는 물론 5단계 공정을 3단계로 줄이는 성과를 올렸습니다. 2022년에는 미국 환경보호청(U.S. Environmental protection Agency)으로부터 그 성과를 인정 받아 Greener Reaction Conditions Award를 수상했습니다.
Amgen은 특정 비소세포 폐암의 치료 신약인 LUMAKRAS™의 친환경 합성법을 개발했습니다. 많은 양의 솔벤트 폐기물을 만들어내는 정화 단계를 없앰으로써 연간 £317만의 비용 절감 효과를 얻은 것은 물론 생산량까지 증가했습니다. 2022년에는 미국 환경보호청(U.S. Environmental protection Agency)으로부터 그 성과를 인정 받아 Greener Reaction Conditions Award를 수상했습니다.
그린 케미스트리를 위한 선제적 역량 확보
모든 제약 회사는 전세계 인류의 삶을 향상시킬 수 있는 혁신적인 의약품 개발을 위해 노력합니다. 제약 회사의 이러한 목표를 지속 가능하고 친환경적인 방식으로 달성하려면 해당 분야의 최신 연구를 참조해야 합니다. 또한 기존 합성 공정을 뛰어넘는 혁신을 이루어야 합니다.
1990년대 후반부터 혁신적인 내용을 담은 Anastas와 Warner의 저서 발표와 함께 약제의 설계와 합성에 있어 그린 케미스트리의 범위와 관련된 연구도 크게 증가해 왔습니다. 오늘날 과학 문헌 중 이 분야와 관련된 학술 논문만 210만 건이 넘습니다.
많은 신생 분야와 마찬가지로 과학 문헌에서 일관된 용어를 사용하지 않으면 최신 연구 결과를 활용하려는 사람들이 어려움을 겪게 됩니다. 제약 회사는 연구원들이 지속 가능성을 고려하여 합성법을 최적화하는데 있어 반응, 시약, 솔벤트, 촉매제 등 그린 케미스트리 정보를 쉽게 찾을 수 있는 정보 솔루션이 필요합니다.
CAS 과학자들은 세계 최대 규모의 화학 정보 컬렉션을 엄선하면서 그린 케미스트리 관련 정보를 색인화하고 있습니다. 제약 연구원들은 이 정보 색인을 활용하여 독보적인 CAS Content Collection™의 45,000건이 넘는 "친환경" 화학 반응을 비롯하여 필요한 그린 케미스트리 정보를 빠르게 찾을 수 있습니다.
CAS는 또한 포장재 개발을 포함해 제조 과정의 다른 측면에 영향을 미칠 수 있는 최신 그린 케미스트리 동향에 대한 견해를 제시합니다. 자세한 내용은 CAS Insight 보고서, “화석 연료 플라스틱 대안으로써의 친환경 중합체”를 참조하십시오.
