Tính bền vững ở cấp độ phân tử

Khi nói đến tính bền vững, nhiều người nghĩ đến bức tranh toàn cảnh: rừng, đại dương, các loài có nguy cơ tuyệt chủng.

Copy space shot of laboratory tech, in protective gear, looking through the microscope and analyzing scientific samples.
Nhưng một cách tiếp cận bền vững hơn cũng có thể tạo ra sự khác biệt lớn trong trường hợp của những gì đôi khi là khối xây dựng nhỏ nhất của sự sống, enzyme. Brenntag đang hợp tác với công ty Thụy Sĩ INOFEA, công ty đã phát triển một công nghệ để bảo vệ enzyme trong quá trình chế biến trong sản xuất hóa chất. Điều này có nghĩa là, ví dụ, trong trường hợp tốt nhất, dược phẩm có thể được sản xuất mà không có bất kỳ chất gây hại nào cho môi trường và sử dụng ít năng lượng hơn.
Enzym rất quan trọng đối với các sinh vật. Hầu như tất cả các quá trình trao đổi chất diễn ra trong các sinh vật sống đều cần có enzym để thúc đẩy chúng. Các protein hoạt động có tính chọn lọc cao như chất xúc tác sinh học và kích hoạt hoặc có tác động đáng kể đến các phản ứng hóa học cụ thể. Mỗi enzym cũng rất đặc hiệu và xúc tác một phản ứng hóa học cụ thể. Môi trường cũng phải hoàn toàn phù hợp với enzym. Nếu quá axit hoặc quá kiềm, quá nóng hoặc quá lạnh, chúng sẽ ngừng hoạt động. Do đó, làm việc với enzym có thể là một thách thức.
Chemist testing in the laboratory, Duisburg, Germany
Vì lý do này, xúc tác hóa học thường được sử dụng để tăng tốc các phản ứng hóa học. Theo truyền thống, các chất xúc tác kim loại như nhôm oxit, platin hoặc rhodium thường được sử dụng. Chúng có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Tuy nhiên, phương pháp này có một số nhược điểm: Các chất xúc tác kim loại có độc, chỉ có thể tách và tái chế một cách khó khăn và phải được sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt để hoạt động tốt. Các chất xúc tác kim loại không dành riêng cho một loại phản ứng cụ thể và do đó tạo ra các sản phẩm phụ phải được loại bỏ.
“Sự hợp tác với INOFEA là một sự hợp tác độc đáo đối với Brenntag: Không có đối tác kinh doanh nào khác của chúng tôi cung cấp dịch vụ chuyên biệt và tùy chỉnh như vậy trong lĩnh vực xúc tác sinh học. Thêm vào đó là cách tiếp cận sáng tạo để xử lý enzyme, cho phép chúng tôi cung cấp giải pháp có thể giúp các nhà sản xuất dược phẩm đạt được mục tiêu phát triển bền vững của họ. Enzyme là thành phần cơ bản của sự sống, nhờ công nghệ này, cũng có thể được sử dụng trong các phản ứng hóa học khắc nghiệt nhất. Với dịch vụ này, chúng tôi muốn chứng minh rằng, bằng cách thực hiện những thay đổi nhỏ, chúng tôi có thể cải thiện các phản ứng và biến chúng thành các quy trình bền vững hơn”, Catarina Gil Forte, Trưởng phòng Quản lý thị trường công nghiệp, Tổng hợp và Dược phẩm sinh học tại Brenntag EMEA cho biết.
Two chemists working in the lab together, Singapore

Công nghệ sinh học mới nhất làm cho enzyme có thể tái sử dụng

Để vượt ra ngoài kim loại làm chất xúc tác, Brenntag đang hợp tác với INOFEA. Công ty công nghệ sinh học Thụy Sĩ này đã phát triển một quy trình để cung cấp cho các enzyme cố định một lớp bảo vệ bằng polyme. Kết quả là, các enzyme không chỉ có thể thực hiện phản ứng trong điều kiện khó khăn, vì chúng ít nhạy cảm hơn với các giá trị pH hoặc nhiệt độ dao động. Chúng cũng có thể được tái sử dụng, vì chúng không bị bất hoạt trong quá trình phản ứng và có thể dễ dàng được phục hồi.
Đối với các công ty dược phẩm, các enzyme và lá chắn bảo vệ của chúng cần được phát triển riêng lẻ và theo ứng dụng cuối cùng. Mặc dù ban đầu điều này dẫn đến chi phí cao hơn, nhưng chúng có thể được bù đắp bằng lợi ích về hiệu quả và khả năng tái sử dụng. Trong mỗi ứng dụng, khả năng phản ứng vẫn đủ cao trong nhiều chu kỳ sản xuất. Đồng thời, chi phí năng lượng giảm vì có thể sử dụng nhiệt độ thấp hơn, không giống như trong xúc tác truyền thống. Và trong trường hợp tốt nhất, không có chất thải có hại nào được tạo ra vì không sử dụng kim loại.

Sinh xúc tác

Biocatalysis là một quá trình sử dụng enzyme để bắt đầu, tăng tốc hoặc kiểm soát các phản ứng hóa học. Chúng được sử dụng cho mục đích này trong sản xuất thuốc như insulin. Nhưng sản xuất bia, rượu vang hoặc pho mát cũng dựa trên các quá trình biocatalytic trong vi khuẩn, nấm men hoặc nấm.

Đại diện liên hệ về bền vững của quý vị