Zukunftsweisende Projekte für eine nachhaltige Arzneimittelproduktion durch Biotechnologie

Wirksame Arzneimittel kombiniert mit Ressourcenschonung, effizienter Herstellung und emissionsarmer Anwendung: Wie sich diese Kernziele einer nachhaltigen Pharmazie mit Hilfe biotechnologischer Methoden verwirklichen lassen, demonstriert die DBU auf der Biotechnica 2013 gemeinsam mit BIO Deutschland - Biotechnologie-Industrie Organisation Deutschland e. V. und weiteren DBU-Projektpartnern (Stand Nr. D 62).

Für eine gute medizinische Versorgung sind Arzneimittel unverzichtbar. Allerdings ist die Herstellung von Arzneimitteln herkömmlicherweise mit einem hohen Verbrauch an Rohstoffen, Lösungsmitteln und Energie sowie einem hohen Abfallaufkommen verbunden. Daher unterstützt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU mit ihrer Förderinitiative "Nachhaltige Pharmazie" gezielt Projekte, die die ressourcenschonende und effiziente Herstellung von Arzneimitteln bewirken - unter anderem durch die Entwicklung neuer Synthese- und Aufreinigungsverfahren mittels der industriellen Biotechnologie.

Folgende, in diesem Sinne beispielhafte Projekte aus der DBU-Biotechnologie-Förderung präsentieren sich am DBU/BIO Deutschland e. V.-Gemeinschaftsstand auf der Biotechnica 2013. Sie zeigen die Chancen für eine nachhaltige Entwicklung durch Verfahren der industriellen Biotechnologie auf, die durch deutsche Unternehmen realisiert werden:

Schmerzmittel: ressourceneffizientere Herstellung - bessere Wirkung

Asymmetrische Decarboxylierung zur umweltfreundlichen Synthese optisch reiner Profene, Chiracon GmbH / Luckenwalde

Profene (z. B. Ibuprofen) sind gängige Antirheumatika und Schmerzmittel. Durch die biotechnologische Synthese lassen sich gezielt die wirksamen S-Enantiomere dieser Wirkstoffe gewinnen, während die chemische Synthese immer ein Gemisch aus S- und den im Molekülbau spiegelbildlichen R-Enantiomeren erbringt. Der biotechnologische Syntheseweg steht damit für eine erhöhte Ausbeute, geringeren Rohstoffeinsatz, weniger Abfälle und vor allem auch für eine bessere Wirksamkeit und ein geringeres Nebenwirkungspotenzial.

Umweltschonende Gewinnung von pharmazeutisch wirksamem Zucker

Entwicklung eines Fermentationsverfahrens für die L-Fucose-Herstellung, Jennewein Biotechnologie GmbH / Rheinbreitbach

Aufgrund seiner entzündungshemmenden, wundheilenden und antiallergischen Eigenschaften wird der Zucker L-Fucose sowohl in der Pharmazie als auch der Kosmetik eingesetzt. Allerdings erfordert sowohl die Gewinnung von L-Fucose aus Seetang als auch die chemische Synthese umwelt- und gesundheitsschädliche Extraktions- bzw. Oxidationsmittel. Der in diesem Projekt entwickelte fermentative Prozess, der von einer gut verfügbaren Kohlenstoffquelle wie z. B. Glycerin ausgeht, bietet eine nachhaltige und umweltschonende Alternative. Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln, Säuren und giftigen Salzen entfällt.

Energie- und ressourceneffiziente Antibiotikaproduktion

Entwicklung eines mikropartikelbasierten Bioprozesses zur nachhaltigen Produktion pharmazeutischer Wirkstoffe, W42 Industrial Biotechnology GmbH / Marl

Antibiotika wie beispielsweise Penicilline oder Cephalosporine werden zu einem erheblichen Teil in Großfermentern durch filamentös, d.h. fadenförmig wachsende Bakterien und Pilze produziert. Bei der Kultivierung kann eine Aggregatbildung (Verklumpung) der Mikroorganismen die Produktionsleistung deutlich reduzieren. Ziel dieses Projektes ist es daher, die Aggregatbildung durch Zugabe von Mikropartikeln zum Nährmedium zu reduzieren bzw. zu steuern und so die Ausbeute und damit die Energie- und Ressourceneffizienz des Prozesses zu steigern.

» Chiracon GmbH

» Jennewein Biotechnologie GmbH

» W42 Industrial Biotechnology GmbH

Quelle: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)