[일본] 아사히 카세이, 열·압력 없이 유기용매 탈수하는 멤브레인 시스템 개발

활성 성분과 중간체 용해에 사용되는 유기용매는 의약품 제조과정서 필수 역할…오노제약과 협력

콤팩트 탈수막 시스템 및 탈수용 중공사막 [사진출처 = Asahi Kasei]

 

아사히 카세이(Asahi Kasei)는 열이나 압력을 가하지 않고 제약 용도의 유기 용매를 탈수하는 새로운 멤브레인 시스템을 개발했다.

이 회사는 시스템의 실질적인 검증을 위해 일본 오사카의 오노제약(주)(Ono Pharmaceutical Co., Ltd.,)와 협력했다.

활성 성분과 중간체를 용해하는 데 사용되는 유기 용매는 의약품의 제조 과정에서 필수적인 역할을 한다.

반응, 결정화와 같은 다양한 과정에서 원하는 결과를 얻기 위해서는 이러한 용매를 탈수해야 한다.

진공 증류와 같은 표준 탈수 방법은 열을 가해야 한다. 이러한 방법은 시간과 에너지 집약적일 뿐만 아니라 유기 용액에 포함된 제약 중간제, 특히 열에 민감한 제약에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있다.

아사히 카세이는 의약품 제조 공정에서 유기 용매를 위한 솔루션을 도출하고 중공 섬유 모듈을 포함한 새로운 탈수 막 시스템을 개발했다.

시스템 개요 및 탈수 메커니즘 [사진출처 = Asahi Kasei]

이 시스템은 농도 차이로 인해 액체가 반투과성 막을 통해 이동하는 삼투압 현상을 활용한다.

정삼투막(forward osmosis membrane)과 드로우 용액의 개발은 중간체의 손실 없이 물을 제거할 수 있게 했다.

테트라하이드로푸란(THF), 톨루엔 또는 메탄올과 같은 가용성이 높은 액체를 다룰 수 있는 이 멤브레인 시스템은 열이나 압력을 가하지 않고 유기 용매를 1천ppm 이하로 탈수해 열에 민감한 제약 중간체에 미치는 영향을 최소화한다.

게다가, 기존의 진공증류 기술에 비해, 공정 소요 시간을 단축하고, 에너지 소비를 크게 줄일 수 있다.

막 시스템은 알코올, 에테르, 에스테르 및 탄화수소를 포함한 다양한 유기 용매와 함께 사용할 수 있다.

아사히 카세이는 오사카에 본사를 둔 오노제약과 공동으로  시스템의 실용화 성능을 평가하고 있으며, 2027년 상업화를 목표로 하고 있다.

[원문보기]

Asahi Kasei develops novel membrane system to dehydrate organic solvents without heat or pressure

Contributing to process optimization in the pharmaceutical industry

 

Asahi Kasei has developed a novel membrane system for dehydrating organic solvents for pharmaceutical applications without the application of heat or pressure. This system can contribute to the optimization of manufacturing processes in the pharmaceutical industry. The company has now begun collaborating with Ono Pharmaceutical Co., Ltd., of Osaka, Japan, for the practical verification of this system.

Used to dissolve active ingredients and intermediates, organic solvents play an essential role in the manufacturing process of pharmaceuticals. To achieve the desired results in various process such as reactions and crystallization, such solvents need to be dehydrated. Standard dehydration methods such as vacuum distillation require the application of heat. These methods are not only time- and energy-intensive, but may also have undesired effects on the pharmaceutical intermedi-ates contained in the organic solution, especially those which are sensitive to heat.

Asahi Kasei is a global manufacturer of membranes which are utilized in various industries, including virus removal filters and water treatment membranes. Asahi Kasei has now further leveraged its expertise to develop a novel dehydration membrane system including a hollow-fiber module and draw solution for organic solvents in the pharmaceutical manufacturing process. This system utilizes the phenomenon of osmosis, in which a liquid moves through a semipermeable membrane due to concentration differences. The development of the forward osmosis membrane and the draw solution enables the removal of water without the loss of intermediates.

Being able to handle highly soluble liquids such as tetrahydrofuran (THF), toluene or methanol, this membrane system can dehydrate organic solvents below 1,000 ppm without applying heat or pressure, thereby minimizing the impact on heat-sensitive pharmaceutical intermediates. In addi-tion, compared to the conventional technology of vacuum distillation, the process time required can be shortened and energy consumption can be significantly reduced. The membrane system can be used with a variety of organic solvents, including alcohols, ethers, esters, and hydrocarbons.

To evaluate the performance of the membrane system in practical use, Asahi Kasei is collaborating with Osaka-based Ono Pharmaceutical. Commercialization is targeted for 2027.

[출처 = Asahi Kasei(https://www.asahi-kasei.com/news/2023/e231213.html) / 2023년 12월 13일]