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O antibiótico cefazolina é um medicamento essencial de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Geralmente é produzido por meio de fabricação em lote, mas esse processo de várias etapas é demorado, desperdiçado e requer instalações muito especializadas. Agora, pela primeira vez, os pesquisadores fabricaram cefazolina usando o método de fluxo contínuo. Este método é mais barato, mais rápido, menos dispendioso e mais flexível em termos de quanto medicamento pode ser produzido quando necessário. Melhorar o acesso à cefazolina é vital para a saúde global e particularmente relevante para países como o Japão, que passou por uma escassez em 2019. Este estudo foi publicado no Boletim da Sociedade Química do Japão.
Se você já teve dor de garganta ou infecção dolorosa do trato urinário, provavelmente recebeu antibióticos para ajudá-lo a se recuperar. Os antibióticos são uma das nossas maiores armas contra infecções bacterianas graves e nossa necessidade deles está aumentando. A cefazolina é um desses medicamentos, tão importante para a saúde humana que foi designado medicamento essencial pela OMS. É usado para curar uma ampla gama de doenças, como trato urinário, infecções respiratórias e articulares, e para prevenir infecções após a cirurgia.
Como a maioria dos medicamentos, a cefazolina é produzida em lotes, um processo passo a passo que permite um controle preciso em cada estágio. No entanto, é demorado e requer muito espaço em um local cuidadosamente controlado para minimizar riscos como contaminação. Devido ao prazo, espaço especialmente equipado e controlado e grande quantidade de resíduos, os custos de produção não são baratos e são particularmente altos na instalação de novas instalações.
Uma alternativa à fabricação em lote é a fabricação de fluxo contínuo. Este método não foi amplamente utilizado pelos fabricantes de medicamentos porque é mais desafiador controlar as reações que ocorrem. No entanto, pesquisadores da Universidade de Tóquio desenvolveram uma maneira de criar cefazolina com segurança por meio da fabricação de fluxo contínuo.
“O método que desenvolvemos pode abranger a produção em massa em instalações de fabricação compactas, não incorre em grandes custos de equipamentos e pode fornecer um medicamento de grau farmacêutico com segurança”, explicou o professor Shu Kobayashi, do Departamento de Química da Escola de Pós-Graduação em Ciências. .
“A demanda por esse antibiótico oscila muito e é um medicamento que é melhor não preparar com muita antecedência devido à sua instabilidade”, disse o professor do projeto Haruro Ishitani, também do Departamento de Química. “Portanto, um grande benefício do método de fluxo contínuo é que é fácil ajustar o volume de produção conforme necessário.”
Como o nome indica, a fabricação de fluxo contínuo não requer pausas entre várias etapas individuais, ao contrário do método em lote. A equipe usou dois reatores conectados para produzir cefazolina a partir de matérias-primas comerciais prontamente disponíveis. As matérias-primas e os reagentes, que facilitam a reação, foram bombeados para o primeiro reator, que se parece com um tubo fino de metal enrolado, antes de passarem para um segundo reator onde outra matéria-prima foi adicionada. De lá fluiu a cefazolina. Foi um desafio para a equipe otimizar o ambiente dentro dos reatores, ou seja, temperatura, velocidade de transferência e proporção de mistura de reagentes, etc., para conseguir ao final obter um produto de alta pureza, principalmente devido à complexidade estrutura da cefazolina. Segundo os pesquisadores, esse método era substancialmente superior à fabricação em lote convencional e poderia até ser otimizado ainda mais.
Kobayashi e Ishitani foram motivados a realizar esta pesquisa por sua preocupação com a falta de instalações do Japão para fabricar internamente drogas importantes como a cefazolina quando necessário, ao invés de depender fortemente de importações. Seus temores se concretizaram em 2019, quando o Japão experimentou uma grave escassez de cefazolina, devido à contaminação de um princípio ativo do exterior, causando uma crise. O método de fluxo contínuo não apenas seria mais fácil e barato de implementar em nível nacional do que construir mais instalações de método de lote, mas também poderia ajudar comunidades menores e hospitais a fabricar medicamentos essenciais como e quando quiserem.
“Muitos compostos podem ser sintetizados por métodos de fluxo contínuo”, disse Ishitani. “Ao adotar este método, acreditamos que podemos contribuir para um abastecimento estável de medicamentos, responder a doenças raras e desastres e ajudar no desenvolvimento de novos medicamentos. Além disso, acreditamos que é possível contribuir para a produção de outros produtos químicos, como quanto ao uso agrícola, e a realização de uma sociedade de baixo carbono, que é outra questão social premente.”
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