Grazer Forscher verwandeln Treibhausgas Fluoroform in Arzneistoff

24. Dezember 2017, 12:01
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Fluoroform aus der Industrie wirkt als Treibhausgas 15.000 mal so stark wie Kohlendioxid. Nun haben Wissenschafter ein Verfahren zur sinnvollen Nachnutzung entwickelt

Graz – Bei der Herstellung von Antihaftbeschichtungen oder auch von Kühlmitteln fällt Fluoroform (CHF3) an. Chemiker und Klimaschützer zählen es zu den stärksten Treibhausgasen, das etwa 15.000 mal so stark wirkt wie Kohlendioxid. Da das reaktionsträge Gas in der Atmosphäre Jahrhunderte überdauert, muss es nach der Produktion unter hohem Energieaufwand zerstört werden. "Es wird, vereinfacht gesprochen, verbrannt, was allerdings wieder zu unerwünschten Emissionen führt ", schilderte Oliver Kappe von der Universität Graz.

Er hat mit seinem Team einen Weg der Nutzung dieses problematischen Stoffes für den Pharmabereich entwickelt: ein Verfahren und einen Mikroreaktor, mit denen sich das Fluoroform zur Herstellung eines Arzneistoffs nachnutzen lässt.

Aus Fluoroform wird Eflornithin

"In dem gemeinsam mit einem Industriepartner entwickelten Flow-Verfahren ist es uns gelungen, Fluororform einer sinnvollen Nutzung zuzuführen", sagte der Chemiker. Die Arbeitsgruppe nutzt das Gas zur Herstellung von Eflornithin, einem substanziellen Arzneistoff, der etwa für die Behandlung der afrikanischen Schlafkrankheit wichtig ist.

Hinter dem Verfahren steckt die Idee der "Flow Chemistry", auf Deutsch "Durchflusschemie". Dabei werden die für eine komplexe Synthese benötigten Substanzen in einem kontinuierlichen Verfahren durch Reaktionskammern im Mikroliterbereich gepumpt, was die chemische Synthese sicherer macht, wie Kappe erklärte. In diesem System laufen die einzelnen Prozesse ohne Unterbrechung nacheinander ab.

Mikroreaktor aus dem 3-D-Drucker

Extreme Temperatur- und Druckbedingungen können Reaktionen um ein Vielfaches beschleunigen, so dass die Flow-Chemie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren Zeit und Kosten spart, so der Forscher. Das Design des Reaktors haben die Chemiker mit Kollegen der TU Graz und dem Grazer Research Center Pharmaceutical Engineering (RCPE) entwickelt und getestet. Gemeinsam mit einem Schweizer Auftragshersteller für die Pharmaindustrie will man die Entwicklung nun zur Marktreife bringen.

Der Flow-Reaktor, der speziell für die chemische Reaktion zur Herstellung des pharmazeutischen Wirkstoffes optimiert ist, hat erstaunlich geringe Ausmaße: Er kommt auf eine Größe von 16 mal 9 mal 3 Zentimetern. Hergestellt wurde der Mikroreaktor mittels Metall-Laser-Sintern aus Stahlpulver. Er besteht aus einem schlangenförmigen Kühlkörper, um den die Reaktorkanäle mit 0,8 Millimetern Innendurchmesser und einer Gesamtlänge von vier Metern gewickelt sind. (APA, 24.12.2017)

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