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生產符合生態永續而設計與製造的藥物

確保地球的健康是我們改善世代生活的目的之一。環境退化不僅加劇現有的健康問題，還帶來新的挑戰。因此，我們可持續性策略的一部分是通過減少能源、用水量、碳足跡和廢棄物來降低藥物的環境足跡。為實現這一目標，我們已開始在整個藥物生命週期中融入生態設計原則。我們希望到2030年，我們所有的研發項目和產品都將應用生態設計和綠色化學的原則。²

 

「生態設計手冊」：走向藥物開發中生態設計的整體性融合

生態設計旨在將環境因素融入產品設計和開發，以減少藥物整個生命週期各階段的環境足跡。綠色化學是生態設計的一部分。其中一個原則是在化學產品開發中減少浪費和使用、生成有害物質。這些方法不僅讓我們有機會保護環境，還能最大程度提高效率，降低生產週期和成本。為了使生態設計成為我們文化和日常業務的一部分，我們創建了「生態設計手冊」：一份我們在藥物開發的預定里程碑中為每個項目評估的生態設計參數清單，涵蓋了小分子和生物製劑的藥物開發。

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 Frank Roschangar，來自Boehringer Ingelheim開發科學部創新單位的傑出研究員

 

Frank Roschangar，來自 Boehringer Ingelheim 開發科學部創新單位的傑出研究員說：“我們在綠色化學領域已經有超過10年的經驗。這些經驗對我們通過整體生態設計實現可持續藥物開發的旅程至關重要。這包括製造藥物物質的原材料、藥物產品、設備和包裝，一直到藥物的分發、患者使用和末期處理。”他補充道：“我們在生物製劑開發中實施生態設計方面也積累了豐富的專業知識——我們開發並應用了先進的分子和生物反應器建模工具，以提高生產效率，減少資源消耗並降低環境足跡。”

 

 

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我們正在整合生態設計原則，以減少藥物整個生命週期各階段的能源、用水量、碳足跡和廢棄物。

 

引領先鋒：首個先進的綠色化學指標

生態設計和環保藥物的一個關鍵障礙是缺乏透明且可比較的生態評估。因此，製藥公司在評估和改善其藥物的可持續性方面面臨困難。2014年，Boehringer Ingelheim推出了綠色志向水平（GAL），這是活性藥物成分（API）製造的第一個綠色標準。然後，我們與來自2個聯盟和2所大學的13家公司合作，引領了這一指標的演進：創新的綠色志向水平2.0（iGAL）。

iGAL使我們能夠評估過程的綠色程度（性能），並量化綠色改進（可持續創新）。它還衡量了消除了多少廢棄物，將科學家和公司的成就與聯合國永續發展目標12（確保可持續的消費和生產模式）相關聯。

API製造產生了大量的廢棄物，既是環境挑戰，也是經濟挑戰，因為廢棄物與生產成本相關。通過iGAL，可以快速識別環境性能差的過程，並在產品開發的早期主動進行改進。該工具還可以促進環境性能的基準設定和跟踪，激勵公司開發更環保的產品，並促進醫療保健中的可持續實踐。

“這一指標是一個巨大的飛躍，因為它使不同API之間的透明度和必要的可比性更高。不過，還需要更多的標準來涵蓋其餘的生命週期和整體產品，”Roschangar說。

Roschangar通過與國際創新和藥物開發質量協會（綠色化學工作組）以及美國化學學會綠色化學研究所藥物圓桌會議合作，致力於推動這一指標的發展——其中約30％的成員公司已經採用了iGAL指標。

“我們的目標是支持建立必要的行業標準，這只有通過與行業合作夥伴、學術界和政府合作才能實現。我們處於前沿，可以幫助整個行業朝著更可持續的藥物發展。”Roschangar補充道。

 

開放創新的入口網站 opnMe.com

為了加速我們朝著更可持續的藥物發展的學習曲線，我們透過我們的開放創新入口網站 opnMe.com，在“more green獎助金”計劃的框架下，鼓勵外部創新。在這裡，我們所有參與發明、開發和生產藥物過程的功能的研究人員，提出了在生態設計領域內具有潛力減少我們藥物環境足跡的預競爭性可持續性挑戰。然後，這些挑戰通過我們的網頁 opnMe.com 外部共享，使我們能夠識別來自學術界和行業的領先專家，並鼓勵他們提交創新的想法和解決方案。選定的項目將獲得一筆8萬美元的資助，用於為期12個月的研究合作。了解更多關於 opnMe.com 的信息。

最初的挑戰於2022年11月啟動，共收到來自17個國家的34個提案。Boehringer Ingelheim 秉持開放科學原則，選擇不對已確定的解決方案進行專利，而是在科學界、製藥和相關行業之間共享這些解決方案，以推動全球可持續發展實踐，造福地球和全人類健康。

 

References

  1.    (a) 12 Principles of Green Chemistry - American Chemical Society. https://www.acs.org/greenchemistry/principles/12-principles-of-green-chemistry.html. (b) Anastas, P. T., Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press: New York, 1998, p.30. 
  2. Roschangar, F., Sheldon, R. A. & Senanayake, C. H. Overcoming barriers to green chemistry in the pharmaceutical industry-the Green Aspiration LevelTM concept. Green Chem. 17, 752–768 (2015).
  3. Roschangar, F., Li, J. et al. Improved iGAL 2.0 Metric Empowers Pharmaceutical Scientists to Make Meaningful Contributions to United Nations Sustainable Development Goal  ACS Sustainable Chem. Eng., 2022, 10, 5148–5162.  
  4. United Nations Sustainable Development Goal 12. https://sdgs.un.org/goals/goal12.
  5. Normalized production cost versus cumulative waste observed at Bristol-Myers Squibb, in Li, J., Eastgate, M. D. Making Better Decisions during Synthetic Route Design: Leveraging Prediction to Achieve Greenness-by-Design. React. Chem. Eng. 2019, 4 (9), 1595

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