Sviluppo di strategie sostenibili per la sintesi di Etoricoxib: un antinfiammatorio non steroideo

Etoricoxib, commercializzato anche con il nome Arcoxia®, è un farmaco appartenente alla classe degli Antinfiammatori Non Steroidei (FANS) e più precisamente fa parte della sottoclasse “Coxib”, una serie di composti che presentano una spiccata selettività per l’enzima COX2. Etoricoxib trova un vasto impiego terapeutico in numerose patologie croniche come osteoartrosi, artrite reumatoide e spondilite anchilosante. In Letteratura sono riportati diversi approcci sintetici alla struttura di Etoricoxib che prevedono: • Reazioni di condensazione seguita da ossidazione; • Reazione di cross-coupling; • Reazioni di cross-coupling di Suzuki-Myaura. Durante questo lavoro di tesi è stata analizzata la via di sintesi che prevede l’impiego della reazione di Suzuki-Myaura: una metodologia che permette la preparazione del prodotto tramite due step sintetici con conseguente riduzione dell’impatto ambientale complessivo. Infatti, riducendo il numero di step si limitano i processi di purificazione che rappresentano quelli a più alto impatto ambientale. L’ottimizzazione della sintesi è stata effettuata seguendo i principi della “Green Chemistry”. La Green Chemistry è una scienza chimica emergente che cerca di abbattere l’impatto ambientale e le problematiche relative ai processi chimici che, nella chimica farmaceutica, riguardano sia l’alta tossicità dei solventi impiegati utilizzati nei processi di sintesi e sia gli elevati scarti derivanti dai processi per l’ottenimento del prodotto. Utilizzando i principi della Green Chemistry, abbiamo selezionato alcuni solventi non convenzionali, per sostituire i solventi organici tossici e inquinanti presenti nella sintesi dell’Etoricoxib: • i Deep Eutectic Solvents (DES), sono considerati “green” grazie alla loro moderata tensione di vapore, alla bassa infiammabilità e spesso alla loro scarsa tossicità. Inoltre, gioca a loro favore il fatto che possano essere preparati molto facilmente mediante miscelazione di due o più componenti, un accettore di legame ad idrogeno e un donatore di legame ad idrogeno. • Il 2-metil-tetraidrofurano (2Me-THF), la dimetilisosorbide (DMI) e il Ciclopentilmetiletere (CPME): solventi rinnovabili che derivano da fonti naturali come amido e cellulosa reperibili da scarti agricoli. Altri solventi ecosostenibili sono il limonene e il para-cymene anch’essi derivanti da fonti naturali come scarti di bucce degli agrumi e oli essenziali di alcune piante come anice, coriandolo, origano, eucalipto, cumina e maca. In questo lavoro di tesi la miscela acqua/etanolo/toluene, condizione riportata in letteratura per il primo step di reazione di cross-coupling di Suzuki-Myaura, è stata sostituita con diverse tipologie di solventi green. In particolar modo l’attenzione si è rivolta verso la sostituzione del toluene che derivando da fonti fossili è facilmente infiammabile e può risultare particolarmente dannoso per l’operatore se respirato costantemente e in quantità elevate. Inizialmente, abbiamo provato a sostituire l’intera miscela con diverse tipologie di DES non ottenendo però risultati soddisfacenti; quindi, abbiamo dimostrato che è possibile sostituire il toluene con un solvente non convenzionale, ottenendo rese simili a quelle riportate in letteratura e diminuendo il tempo effettivo di reazione. Questo è stato possibile anche mediante l’impiego di un sistema di riscaldamento non convenzionale, le microonde. Infine, sono state effettuate alcune prove preliminari con il sistema più promettente il secondo step di reazione di cross-coupling di Suzuki-Myaura e quindi ottenere il target Etoricoxib