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La síntesis de oligonucleótidos en fase sólida (SPOS) es un proceso altamente eficiente y reproducible, pero presenta importantes limitaciones desde el punto de vista medioambiental, principalmente debido al elevado consumo de disolventes orgánicos y la generación de residuos químicos. En este contexto, la optimización de procesos se posiciona como una estrategia clave para avanzar hacia modelos de producción más sostenibles, en línea con los principios de la química verde.
Uno de los principales focos de mejora reside en la reducción del volumen de disolventes empleados durante los ciclos de síntesis. El acetonitrilo, ampliamente utilizado por su capacidad para solubilizar fosforamiditos y garantizar una cinética adecuada de reacción, representa una fracción significativa del impacto ambiental total del proceso.
Otro aspecto crítico es la mejora de la eficiencia de acoplamiento. En los protocolos convencionales, se emplean excesos de fosforamiditos y activadores para asegurar rendimientos elevados en cada ciclo, lo que incrementa el Process Mass Intensity (PMI). La optimización de estos reactivos mediante el uso de activadores más selectivos o condiciones de reacción mejoradas, permite reducir dichos excesos, disminuyendo tanto el consumo de materiales como la formación de subproductos. Este enfoque no solo tiene un impacto ambiental positivo, sino que también mejora la eficiencia económica del proceso.
En paralelo, la reducción de etapas innecesarias o la integración de operaciones (process intensification) representa otra vía relevante de optimización. La simplificación de ciclos sintéticos, la eliminación de lavados redundantes y la implementación de estrategias de síntesis más compactas permiten disminuir el número total de operaciones y, en consecuencia, el volumen de solventes empleados. Estas mejoras requieren un profundo conocimiento de la cinética y la termodinámica del sistema, así como un control preciso de las condiciones de reacción.
En el marco del proyecto Syoligo, estas estrategias de optimización adquieren una especial relevancia. La iniciativa impulsa el desarrollo de oligonucleótidos terapéuticos bajo un enfoque que integra sostenibilidad y excelencia científica. En este sentido, la mejora de los procesos de síntesis no se limita a garantizar la calidad del producto final, sino que también busca reducir su impacto ambiental desde las primeras fases de desarrollo. La adopción de metodologías más eficientes, junto con la evaluación continua de indicadores como el PMI o la huella de carbono, permite avanzar hacia una producción más responsable.
Adicionalmente, la digitalización y el uso de herramientas avanzadas de modelización facilitan la optimización de procesos en tiempo real. La aplicación de las nuevas tecnologías permite identificar condiciones óptimas de reacción, minimizar el consumo de recursos y anticipar la formación de residuos. Estas tecnologías, cada vez más integradas en entornos de I+D, son fundamentales para acelerar la transición hacia procesos más sostenibles.
En conclusión, la optimización de procesos químicos en la síntesis de oligonucleótidos es un pilar esencial para reducir el consumo de solventes y la generación de residuos. A través de la mejora en la eficiencia de reacción, la reducción de etapas y la incorporación de tecnologías avanzadas, es posible avanzar hacia modelos de producción alineados con los principios de la química verde. Iniciativas como Syoligo reflejan este compromiso, situando la sostenibilidad en el centro del desarrollo de nuevas terapias basadas en ácidos nucleicos.
Recursos:
Green innovations in oligopeptide to oligonucleotide sustainable synthesis (RSC, 2023)
Sustainability Challenges and Opportunities in Oligonucleotide Manufacturing (ACS)
Trimming synthetic peptide and oligonucleotide waste-lines (Current Opinion, 2022)
