3D-gedruckter Mikroreaktor verwandelt Treibhausgas in Arzneimittel
Vor kurzer Zeit haben Chemiker der Karl-Franzens-Universität Graz in dem Fachjournal Reaction Chemistry & Engineering ein wissenschaftliches Paper veröffentlicht, welches ein Verfahren beschreibt, wie ein 3D-gedruckter Mikroreaktor das Treibhausgas Fluoroform(CHF3) in einen Wirkstoff gegen die Schlafkrankheit umwandeln kann.
Wenn es um das Thema Klimawandel geht, werden zumeist Treibhausgase, wie etwa Kohlenstoffdioxid oder Methan thematisiert, die beispielsweise im Autoverkehr oder bei der Fleischproduktion anfallen. Das Team um den Grazer Univ.-Prof. Dr. C. Oliver Kappe hat sich bei seinen Forschungen mit dem Treibhausgas Fluoroform auseinandergesetzt, welches etwa 10.000 mal schädlicher ist als Kohlenstoffdioxid und etwa bei der Teflonproduktion anfällt. Damit dieses Gas nicht in die Atmosphäre gelangt, wird es bislang unter hohem Energieaufwand verbrannt, wobei trotzdem Kohlenstoffdioxid entsteht.
„In dem gemeinsam mit einem Industriepartner (Anton Paar GmbH) entwickelten Flow-Verfahren ist es uns gelungen, Fluoroform einer sinnvollen Nutzung zuzuführen. Wir verwenden es zur Herstellung von Eflornithin, einem bedeutenden Arzneistoff gegen die Schlafkrankheit, der von der Weltgesundheitsorganisation WHO auf die Liste der ,Essential Medicines‘ gesetzt wurde“, erklärt C. Oliver Kappe.
3D-gedruckter Mikroreaktor und seine Vorteile
Die Forscher verwendeten das Flow-Verfahren, bei welchem „die für eine Synthese benötigten Substanzen in einem kontinuierlichen Verfahren durch Reaktionskammern im Milliliterbereich gepumpt werden, in denen die einzelnen Prozesse nacheinander ablaufen.“ Dieses Verfahren spart im Vergleich zu anderen Techniken Zeit sowie Kosten und verfügt darüber hinaus über eine bessere Umweltbilanz, da bei den einzelnen Reaktionen keine Abfallprodukte anfallen.
Um dieses Vorhaben zu realisieren, haben die Forscher der TU Graz und des Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE) das Design des Mikroreaktors entworfen, wobei der Mikroreaktor mithilfe des Metall-Laser-Sinterings aus Stahlpulver realisiert wurde. „Durch den 3D-Druck lassen sich Flow-Reaktoren beliebiger Komplexität herstellen, während man mit herkömmlichen Fertigungsmethoden diesbezüglich stark limitiert ist,“ schilderte Professor Kappe und wies in diesem Zusammenhnag auf die damit einhergehenden Kostenersparnisse hin.
Was halten Sie von diesem Verfahren mittels 3D-gedrucktem Mikroreaktor?
Weitere Informationen zu diesem Thema erhalten Sie auch in der offiziellen Pressemitteilung der Universität Graz.
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