抗疟疾药物可以利用绿色化学赚钱

绿色化学原理可以合成一线抗疟疾药物青蒿素一项产学研合作表明，既清洁又便宜。这项研究特别重要，因为它涉及法国制药公司赛诺菲的化学家，哪家公司在2013年开始生产半合成青蒿素。目前的商业产量高达每年60吨，约占全球需求的三分之一。他说:“这个过程非常有效，但仍然相当昂贵。Martyn Poliakoff他是新绿色合成背后的科学家之一，在YouTube视频中。

大多数青蒿素仍然是从青蒿植物中提取的，但赛诺菲的工艺使用转基因啤酒酵母将葡萄糖转化为青蒿酸。从那里，它面临着引入三个氧原子的艰巨挑战，两个氧原子彼此相连，以产生青蒿素。

该公司目前的工艺首先将青蒿酸对映体选择性地还原为二氢青蒿酸。在传统的间歇式反应器中，以二氯甲烷为溶剂，利用光和卟啉光催化剂生成反应性单线态氧。单线态氧可以与双氢青蒿酸反应产生氢过氧化物，赛诺菲用三氟乙酸(TFA)处理氢过氧化物，形成一种活性中间体，在空气中氧化产生青蒿素。

波利亚科夫相信他的有机化学本科期末考试不及格，他被诺丁汉的同事说服了麦克乔治帮助改善赛诺菲的流程。然后，他们开始调整这一过程，以避免使用有毒的二氯甲烷和TFA。在他们的第一次尝试中，化学家们在流动反应器中使用廉价、可再生且无毒的液态二氧化碳作为主要溶剂。他们还将一种光催化剂固定在普通的Amberlyst 15聚苯乙烯离子交换树脂上，因为它是酸性的，可以取代TFA。

意外的打击

这种方法的对照实验启发了第二种策略，这要归功于一个偶然的发现，尽管在蒸馏中不可能形成青蒿素四氢呋喃在未蒸馏的四氢呋喃中反应良好。这意味着残余的水是有益的，有点违反直觉，因为已知会缩短单线态氧的寿命。波利亚科夫解释说:“水具有将分子聚集在一起的特性，有助于它们更快地反应。”

引入水意味着廉价的硫酸或磷酸可以取代TFA，并且可以使用水溶性光催化剂。最重要的是，使用水乙醇可以使青蒿素的产率超过工业过程中达到的55%。

波利亚科夫说:“这个实验的真正美妙之处在于，我们发现，最后，如果你蒸发掉一些乙醇，就会析出纯产品。”蒸馏出来的乙醇、剩余的水和酸都可以回收利用。产品非常纯净，我们拿了一块晶体，直接去了隔壁的晶体学实验室，他们只用了一个半小时就做出了晶体结构。”

迈克尔Oelgemoller他在澳大利亚汤斯维尔的詹姆斯库克大学研究绿色光化学和微流光化学，他指出，生产液态二氧化碳相对来说是能源密集型的，因此水溶剂“显然更好”。Oelgemöller还补充说，绿色化学原理对抗疟疾药物“可能最终没有那么重要”。相反，他强调更具成本效益的生产“具有根本性的重要性”——而这项新研究没有透露这方面的任何细节。