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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
VII REUNIÓN TÉCNICA NACIONAL - CASTELAR (Buenos Aires) - 1987
Volumen IX - 1992 - pág 146 a 153.

PRODUCTOS DE QUÍMICA FINA A PARTIR DE ACEITES ESENCIALES (*)

Juan Alberto Retamar, José D'Ambrosio, Heriberto V. Eider, Roberto O. Piagentini, Rubén A. Malizia y Liliana Molina*

* Investigadores del IPNAYS - Santa Fe.

RESUMEN

El tema abordado se refiere a la importancia de los productos de química fina que se pueden obtener a partir de las transformaciones de los principios activos de los extractos naturales y su importancia económica.

SUMMARY

This subject is concerned to the importance of the fine chemicals products that can be obtained from structural modifications of active principles of the natural extract and its economical value.

DEFINICIONES

Ante todo vamos a precisar que es lo se entiende por química liviana o química fina.

Química fina (fine chemicals), es aquella actividad industrial que pretende fabricar y vender sustancias de gran valor agregado (un 50% sobre el valor de las materias primas) de consumo relativamente limitado y mundial con producciones no superiores a las 350 Tn. por año y costo de 5 U$S para arriba por kilogramo de producto. La producción se realiza generalmente en forma discontinua y en plantas industriales multipropósitos.

En química fina el punto clave es el proceso no la inversión, esta afirmación es casi una ley, resultado de la observación de la realidad, existen por lo tanto excepciones.

GENERALIDADES ECONÓMICAS

Tomando como base la división trigradual de producción de extractos aromáticos, a saber:

  • Grado 1: Obtención de la materia prima.
  • Grado 2: Obtención del aceite esencial.
  • Grado 3: Transformación del aceite esencial.
  • Esta última es la que pasaremos a analizar y desarrollar en detalle.

    Tomando de referencia la experiencia que se lleva a cabo en la estación experimental de Ángel Gallardo, se trabaja sobre las reacciones susceptibles de aplicarse para transformar la materia prima, extracto vegetal, en productos de alto valor agregado, orientado principalmente a derivados farmoquímicos y también a las posibles formulaciones que se puedan efectuar.

    Indudablemente la I + D, Investigación y Desarrollo sobre el tema, estará regida por la constancia de mercado en cuanto al interés por la demanda que presente el producto en cuestión y a los costos que impliquen el desarrollo tecnológico de los mismos que se relacionan directamente con la tasa de retorno de la inversión.

    Paralelamente, deberán preverse los mecanismos de resguardo de la tecnología desarrollada a los efectos de poder competir en mercado exclusivos como son los segmentos que atañen a la química fina.

    Consecuentemente, no es suficiente el disponer de magníficos centros de I + D, que en principio han sido creados para servir de apoyo al desarrollo de la industria, sino, que es imprescindible que, en estos centros, exista un interlocutor capaz de atender el problema planteado y darle vías de solución concreta.

    Una vez más mencionaremos las perspectivas que se ofrecen al volumen comercial de los fármacos, provenientes de especies vegetales, que de ocupar un 12% su proyección se estima en 20 años, a un 38%.

    PRODUCTOS COMERCIALES DE INTERÉS

    A continuación se brinda un listado de principios activos de interés químico, por la posibilidad de utilizarse en fármacos específicos y el aceite esencial del cual provienen:

    Menta arvensis

    Mentol, Mentona

    Menta Mitcham

    Mentol, Mentona

    Albahaca

    Linalol, Metil Chavicol

    Lavanda

    Linalol, Acetato de Linalilo

    Orégano

    Carvacrol, p-Cimeno



    A continuación explicaremos brevemente las condiciones básicas de los compuestos que interesan como farmoquímicos y que están siendo estudiados en nuestros laboratorios a los efectos de lograr un producto de calidad y valor comercial aceptable,

    Mentol:

    c-biblio010-20-a (10K)

    Se realizan ensayos de purificación mediante los métodos convencionales a los efectos de lograr mentol de máxima pureza para luego realizar las formulaciones experimentales.

    El objetivo principal es la producción de antisépticos locales de amplio espectro que permitan obtener un alto poder microbiano con pequeña cantidad de sustancia.

    Los índices microbianos expresados como coeficiente fenol está alrededor de 10; lo cual habla de una buena acción terapéutica.

    Pero la parte más interesante de ios ensayos que se realizan están centradas en e! poder residual activo que poseen estos antisépticos y su comportamiento de reacciones colaterales posibles de ocurrir.

    Al momento se ha centrado el estudio en 5 formulaciones con posibilidades comerciales que tienen como principio activo al mentol.

    Mentona

    c-biblio010-20-b (10K)

    Se está trabajando para obtener un derivado de la mentona denominada ácido ß-rnetil-5 -isobutiril-N -valerico, cuya fórmula es:

    c-biblio010-20-c (16K)

    y cuyo comportamiento farmoquímico sería similar al de un estimulante cardiotónico, con mínimos efectos residuales y alta especificidad.

    Los estudios y ensayos que se llevan a cabo están en la fase primaria o sea a escala de laboratorio para observar la cinética de reacción y poder extrapolar, valores operacionales a escala industrial, una vez finalizada los ensayos biológicos.

    Linalol:

    c-biblio010-20-d (13K)

    Es un alcohol terpénico terciario insaturado que puede ser transformado en Linaloleno que se lo denomina también Dihidromirceno y cuya estructura es:

    c-biblio010-20-e (12K)

    De acuerdo a los datos que se poseen, éste producto tiene propiedades vermífugas y su eliminación del organismo sin dejar rastros se produce entre las 24-36 hs. además no presenta rechazo al ser ingerido por animales.

    Metil Chavicol:

    c-biblio010-20-f (17K)

    Este compuesto, que es un metil éter fenólico, puede ser transformado en un amino metil anol:

    c-biblio010-20-g (19K)

    Según las fuentes bibliográficas consultadas, este tipo de compuestos presentan propiedades de relajantes musculares locales, cuya aplicación como pomada calma el dolor sin producir reacción cutánea y de absorción rápida.

    p-Cimeno:

    c-biblio010-20-h (10K)

    La investigación se ha centrado en la bromación y aminación de la cadena central dando origen a un producto de las características siguientes:

    c-biblio010-20-i (14K)
    2-6 DIAMINO - 3 BROMO - P - CIMENO

    Se puede predecir por simulación, con bastante exactitud el comportamiento de esta molécula y por las consideraciones efectuadas podría utilizarse para trastornos del páncreas debido a las características bloqueantes de alta especificidad que presenta la misma.

    Carvacrol:

    c-biblio010-20-j (12K)

    Se lo está estudiando en dos formas, una como principio activo en formulaciones de antisépticos de amplio espectro para campos operativos; los resultados que se han obtenido hasta el momento han sido muy buenos, al mismo tiempo que el efecto residual es virtualmente nulo.

    La otra forma que se estudia es la transformación en carvoline:

    c-biblio010-20-k (16K)

    Este compuesto de acuerdo al estudio que se ha realizado presenta las características de los productos para tratamiento del asma.

    Acetato de Linalilo:

    c-biblio010-20-l (8K)

    La cloración de este compuesto da el dicloro acetato de linalilo:

    c-biblio010-20-m (8K)

    cuyas propiedades han sido probadas en el tratamiento de cistitis con óptimos resultados.

    PERSPECTIVAS

    Después de mostrar algunas de las posibilidades que se pueden alcanzar con las transformaciones de los principios activos, podemos decir con certeza que estamos frente a un campo de acción muy grande que puede tener trascendencias industriales y comerciales interesantes. Además, en éste momento socio-económico, no debemos esperar más tiempo para colocarnos en la carrera del desarrollo tecnológico de productos de alto valor agregado.

    Un estudio que hemos realizado en el M.A.G.I.C. demuestra que las 8 multinacionales más poderosas del mundo en fármacos medicinales se manejan con un 85% de productos sintéticos, porque su tecnología industrial ha sido orientada en ese sentido y para replantear todo su esquema necesitan entre 8 a 12 años, es decir que desde el momento que se plantea el tiempo cero la reconversión a la cual deben ajustarse, nos da un margen de arranque grande, si es que nos planteamos una política tecnológico-económica bien definida en este sentido.

    Pero, si bien, el objetivo nuestro son los productos fármacos medicinales, no quiere decir que deban desecharse los otros productos que pueden obtenerse y que en este momento ocupan la franja más importante del uso de los extractos vegetales.

    Para corroborar todo lo anteriormente dicho veamos cómo se distribuye el mercado de la química fina en los principales países líderes.


    MERCADOS DE QUIMICA FINA EN CANADA EN 1986

    Mercado total
    -

    1986: US$ 5.900 millones
    1991: US$ 8.200 millones

    Tasa de crecimiento anual: 6,65 % (Ritmo real entre 1982 y 1987)



    Mercado

    Tasa de Crecimiento 80 - 86

    Farmacos

    28,1 %

    (10,40)

    Jabones y Detergentes

    17,5 %

    ( 2,60)

    Pinturas y Barnices

    16,0 %

    (11,00)

    Preparados para toileteria

    10,8 %

    ( 7,75)

    Tintas de impresión

    3,5 %

    ( 7,50)

    Adhesivos

    1,9 %

    (14,00)

    Varios

    22,2 %

    ( 2,15)



    MERCADOS DE QUIMICA FINA EN JAPON EN 1986

    Mercado total
    -

    1986: US$ 51.800 millones
    1991: US$ 71.500 millones

    Tasa media de crecimiento anual: 6,65 % (Ritmo real entre 1980 y 1985)



    Farmacéuticos

    41,4 %

    Cosméticos

    11,6 %

    Revestimientos industriales

    10,9 %

    Der. grasos, jabón, detergentes

    8,5 %

    Productos fotosensitivos

    8,0 %

    Pesticidas

    4,9 %

    Adhesivos

    2,0 %

    Otros productos terminados

    12,7 %



    MERCADO DE LA QUIMICA FINA
    Los Mercados son diferentes para cada país

    Segmento

    Japón

    EE.UU.

    España

    Canadá

    Farmacéutica

    41,4 %

    13,0 %

    41,2 %

    28,1 %

    Cosméticos

    11,6 %

    1,0 %

    9,3 %

    10,8 %

    Aditivos para pinturas

    9,0 %

    2,0 %

    ---

    ---

    Surfactantes y detergentes

    8,5 %

    1,0 %

    13,8 %

    17,5 %

    Fotosensitivos

    8,0 %

    5,0 %

    2,8 %

    ---

    Agroquímicos

    4,9 %

    13,0 %

    5,2 %

    ---

    Tintas para impresión

    2,5 %

    1,0 %

    ---

    3,5 %

    Aditivos para plásticos

    2,0 %

    3,5 %

    ---

    ---



    FARMACOS: MERCADO MUNDIAL

    Principios Activos
    -

    US$ 13.000 millones anuales
    80.000 toneladas anuales



    DISTRIBUCIÓN POR EL MODO DE OBTENCIÓN

    Sintesis

    70 %

    Otros (enzimas, sueros, vacunas, alcaloides, esteroides, isótopos, etc.

    30 %



    DISTRIBUCIÓN POR SU USO
    (Realizadas de acuerdo a los volúmenes producidos)

    Antibacterianos

    19 %

    Penicilinas

    8 %

    Antiinflamatorios

    6 %

    Purinas

    6 %

    Sulfas (uso veterinario)

    6 %

    Cardiovasculares

    6 %

    Contraste rayos X

    6 %

    Anestésicos

    6 %

    Sicoterapéuticos

    5 %

    Antialérgicos

    3 %

    Antiúlceras, diabetes, malaria, tuberculosis, vías urinarias, parkinson

    5 %

    Varios

    24 %



    Los datos antes mencionados han sido extractados de las conferencias realizadas por diferentes panelistas durante el Simposio de Química Liviana realizado en Santa Fe en Setiembre de 1988.

    CONCLUSIONES

    La visión que hemos reflejado, creemos que presenta un campo muy alentador, ello no quiere decir que no se vayan a encontrar dificultades en el camino que se pretende transitar, pero con acciones concretas todo puede realizarse.

    Existen los medios y pueden encontrarse los mecanismos que permitan desarrollar tecnologías donde puedan transformarse los extractos vegetales en nuevos y valiosos productos, para dar otra orientación a lo que se puede extraer de una especie vegetal.

    Tenemos en demasía la gran carencia de otros países, terreno disponible para realizar cultivos intensivos de especies aptas para la industria y poseemos recursos vegetales que aún no han sido aprovechadas porque no han sido debidamente estudiadas y con potencialidades excelentes.

    Debemos empezar, para ello es necesario que la Empresa se acerque a los Institutos de Investigación y Desarrollo, para que juntos trabajen en pos de un país futuro.



    (*) presente trabajo ha sido desarrollado dentro del marco del Convenio de Trabajo celebrado entre el CONICET - U.N.L. - M.A.G.I.C.




       
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