Chemici stále sahají po škodlivých rozpouštědlech, ukázala analýza patentů

Chemici i po desetiletích varování sahají při syntézách k rozpouštědlům, která jsou škodlivá pro zdraví i životní prostředí. Vyplývá to z rozsáhlé analýzy patentových dat, kterou provedli Helen Sneddon z Univerzity v Yorku a Maarten Dobbelaere z lausannské EPFL. Výsledky byly zveřejněny 19. října 2026 a vycházejí z údajů o reakcích popsaných v patentech v USA.

Autoři prošli přibližně 1,3 milionu reakcí z období čtyř desetiletí, konkrétně z let 1976 až 2016. Zajímalo je, jaká rozpouštědla chemici v praxi používají a zda se jejich volba s rostoucím povědomím o environmentálních rizicích mění. Odpověď není příliš optimistická: podíl nebezpečných rozpouštědel se dlouhodobě drží na úrovni zhruba 50 procent, a to v databázi Reaxys, ze které analýza čerpala.

Rozpouštědla přitom tvoří většinu materiálu, který se při přípravě léčiv spotřebuje. Podle zjištění představují zhruba 80 procent hmoty použité při výrobě aktivních farmaceutických ingrediencí. Právě proto mají na celkovou ekologickou stopu chemické výroby tak velký vliv. Nejde o vedlejší položku, ale o hlavní složku procesu, která po reakci končí jako odpad, jenž je nutné likvidovat nebo regenerovat.

Z dat vyplynulo také to, že mezi nejpoužívanějšími rozpouštědly dominují právě ta problematická. Tři ze čtyř nejčastěji využívaných látek, tedy dimethylformamid, tetrahydrofuran a dichlormethan, patří v běžně užívaných hodnoceních do kategorie nebezpečných. V klasifikačních schématech jsou označeny červenou nebo oranžovou barvou, která upozorňuje na zdravotní, bezpečnostní či environmentální rizika. Chemici je tedy dál volí zřejmě z pohodlnosti a zvyku, přestože existují šetrnější alternativy.

Na význam problému upozornil Timur Madzhidov, podle něhož je „dobře známo, že rozpouštědla jsou nejdůležitějším zdrojem kontaminace a environmentálního dopadu z chemického průmyslu“. Jeho slova zapadají do dlouhodobé diskuse o tzv. zelené chemii, která se snaží snižovat množství odpadu a nahrazovat rizikové látky bezpečnějšími. Analýza ale naznačuje, že tyto snahy se v běžné laboratorní a průmyslové praxi výrazně neprosadily, alespoň pokud jde o volbu rozpouštědel.

Zajímavé je, že patentová data za čtyři desítky let neukazují znatelný posun k lepšímu. Přibližně poloviční zastoupení nebezpečných rozpouštědel zůstává stabilní, i když se za tu dobu zpřísnila legislativa, vznikla doporučení velkých farmaceutických firem a objevila se řada příruček k výběru šetrnějších alternativ. Samotné povědomí o problému tak podle všeho k zásadní změně chování nestačí.

Autoři zároveň upozorňují na riziko, které s sebou nese rozvoj umělé inteligence v chemii. Algoritmy pro plánování syntéz se učí právě z historických databází reakcí. Pokud jsou tato data zatížena převahou nebezpečných rozpouštědel, mohou nástroje tyto postupy reprodukovat a navrhovat je i do budoucna. Historické používání nebezpečných rozpouštědel tak může ovlivnit budoucí AI nástroje pro plánování syntézy a vést k dalšímu udržování nebezpečných praktik. Jinými slovy, stroj, který se učí z minulosti, může minulé zlozvyky pouze zautomatizovat a zvěčnit.

Z toho plyne i praktický závěr. Pokud mají být systémy navrhující syntézy skutečně užitečné z hlediska udržitelnosti, nebude stačit je pouze nakrmit dostupnými daty. Bude nutné do nich zapracovat hodnocení rizik jednotlivých rozpouštědel a aktivně upřednostňovat bezpečnější varianty, případně trénovací data vhodně upravit. Jinak hrozí, že technologie, která má chemii zefektivnit, bude paradoxně konzervovat problémy, na něž odborníci upozorňují desítky let.

Práce Sneddonové a Dobbelaera tak nabízí dvojí poselství. Prvním je zjištění, že chemický průmysl zůstává v otázce rozpouštědel překvapivě setrvačný. Druhým je varování, že nastupující digitální nástroje nemusí tuto setrvačnost překonat automaticky, ale mohou ji naopak posílit. Změna podle autorů vyžaduje vědomé rozhodnutí, a to jak ze strany chemiků v laboratořích, tak ze strany těch, kdo vyvíjejí software pro plánování syntéz.