Chất xúc tác đóng vai trò then chốt trong sự phát triển xanh và hiệu quả của ngành dược phẩm, với các ứng dụng trải rộng trên các giai đoạn quan trọng như tổng hợp thuốc, sản xuất thiết bị y tế và sản xuất dược phẩm sinh học. Các kịch bản ứng dụng cụ thể bao gồm:
Tổng hợp và sản xuất thuốc
Chất xúc tác kim loại quý
Nhờ đặc tính xúc tác hydro hóa tuyệt vời, các chất xúc tác kim loại quý-chẳng hạn như palladium-trên-carbon (Pd/C)-được sử dụng rộng rãi trong quá trình tổng hợp các chất chống-khối u, thuốc kháng sinh và thuốc kháng khuẩn. Trên toàn cầu, khoảng 25% ma túy tổng hợp dựa vào Pd/C làm chất xúc tác cốt lõi cho quá trình tổng hợp trung gian. Chất xúc tác kim loại quý đồng nhất của Kaili New Materials bao trùm toàn bộ chuỗi sản xuất, từ thuốc cải tiến đến hoạt chất dược phẩm (API); doanh số bán các sản phẩm này đã tăng 32,53% so với cùng kỳ năm trước trong quý đầu tiên của năm 2026, phản ánh quy mô ứng dụng công nghiệp không ngừng mở rộng.
Xúc tác sinh học enzyme
Chất xúc tác enzyme được biến đổi thông qua quá trình tiến hóa có định hướng cho phép tổng hợp hiệu quả và xanh các loại thuốc trị liệu. Ví dụ: nhóm Merck đã sử dụng quá trình tiến hóa có định hướng trên năm enzym chủ chốt để cô đặc quá trình tổng hợp thuốc chống HIV islatravir từ 12–18 bước thành quy trình ba-một-nồi trong môi trường nước, nâng tổng hiệu suất lên 51%. Công nghệ enzyme phân giải động học động (DKR) của Haoyuan Chemexpress có thể tăng hiệu suất tách các hợp chất bất đối lên hơn 95%, loại bỏ hai bước phản ứng so với quy trình truyền thống và giảm chi phí sản xuất gần 50%.
Chất xúc tác tổng hợp
Chất xúc tác tổng hợp-bao gồm các polyme, enzym và các-cụm nano kim loại-do Đại học Tsinghua phát triển cho phép hoạt động đồng thời của enzym và kim loại-được xúc tác ở nhiệt độ phòng. Điều này cho phép hoàn thành các phản ứng tầng nhiều-bước đối với các chất trung gian thuốc chirus amin trong quy trình "một{6}}nồi, đơn giản hóa đáng kể quy trình sản xuất và giảm lượng chất thải (nước thải, khí thải và chất thải rắn). Nó giải quyết một cách hiệu quả những thách thức tồn tại lâu dài trong ngành, chẳng hạn như sự không tương thích về điều kiện phản ứng giữa enzym và kim loại cũng như xu hướng làm mất hoạt tính của chất xúc tác.
