Aplicaciones de los Solventes Eutécticos Profundos (DESs) en la Extracción de Compuestos Bioactivos.

Aplicación de DESs en la extracción de compuestos bioactivos

Hoy en día el uso de solventes no convencionales han gatillado un gran interés, ya que pueden impulsar el desarrollo de procesos que sean amigables con el medioambiente y al mismo tiempo con la salud humana.

            En este sentido y en busca de poder reemplazar los solventes orgánicos convencionales han aparecido los líquidos iónicos (ILs), los cuales poseen interesantes propiedades como baja volatilidad, buena estabilidad, no se inflaman y poseen una elevada polaridad [1].  Son estas propiedades, los que los han hecho tener una gran aplicación en muchas áreas como en síntesis química, biotransformaciones, electroquímica y en procesos de separación. No obstante sus interesantes propiedades, estos líquidos iónicos poseen algunas limitaciones para su aplicación a escala industrial como su elevado costo (hasta el momento), difícil preparación y algunos problemas de toxicidad [2]. Estas limitaciones de los ILs han llevado a los científicos a desarrollar los líquidos iónicos de tercera generación denominados “solventes eutécticos profundos (DESs)”. Estos nuevos solventes no convencionales fueron desarrollados por el grupo de Abbott [3] y poseen propiedades similares a los convencionales IL pero son biodegradables y de bajo costo, lo cual los hace atractivos para posibles aplicaciones industriales. Debido a sus ventajas los DESs están siendo estudiados por muchos grupos de investigación en diferentes áreas como en las ciencias de los materiales, reacciones químicas, biotransformaciones, electroquímica y en procesos de separación como la extracción de compuestos bioactivos [4].  

            Normalmente, el amplio rango de polaridades y propiedades físicas de los compuestos naturales hacen que la extracción de metabolitos desde la biomasa en un proceso de un paso con un solo solvente sea virtualmente imposible [5]. Por esta razón se emplean muchos solventes orgánicos de diferentes polaridades que permitan la extracción de los compuestos deseados, generando problemas medioambientales. Motivados, por reducir los problemas ambientales, de toxicidad y al mismo tiempo mejorar los rendimientos de extracción, en literatura continuamente se están publicando trabajos que reportan el uso de los DESs como extractantes de compuestos bioactivos [4]. La característica más importante de los DESs como solventes es que pueden solubilizar compuestos polares como no-polares, es por esta razón que algunos metabolítos se solubilizan mejor en DES que en agua [5]. Esta capacidad de disolución constituye una poderosa herramienta a la hora de desarrollar, nuevas metodologías de extracción. Junto con ello, para mejorar sus propiedades (por ejemplo bajar la viscosidad de los DES) estos se pueden mezclar con agua.

A continuación presentamos una tabla con algunas aplicaciones de extracción de compuestos bioactivos en DESs:

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Dr. Ing. Nadia Guajardo Ramírez

IONCHEM LTDA.

www.ionchem.cl

Referencias

[1]        a) N.V. Plechkova, K.R. Seddon, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 123–150; b) R.D. Rogers, K.R. Seddon, Science  2003, 302, 792–793.

[2]        a) A. Romero, A. Santos, J. Tojo, A. Rodriguez, J. Hazard. Mater. 2008, 151, 268–273; b) Ionic Liquids in Biotransformations and Organocatalysis: Solvents and Beyond. (Ed.:P. Domínguez de María), Wiley, Hoboken (NJ), 2012; c) P. Domínguez de María, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6960-6968.

[3]        a) A.P. Abbott, G. Capper, D.L. Davies, R.K. Rasheed, V. Tambyrajah, Chem. Com. 2003, 70-71; b) A.P. Abbott, D. Boothby, G. Capper, D.L Davies, R.K Rasheed, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9142-9147.

[4]        a) Y. Dai, G-J. Witkamp, R. Verpoorte, Y. Hae Choi, Analytical Chemistry 2013, 85, 6272-6278; b) M. W. Nam, J. Zhao, M. S. Lee, J. H. Jeong, J. Lee, Green Chemistry 2014, 00, 1-3; c) Z. Wei, X. Qi, T. Li, M. Luo, W. Wang, Y. Zu, Y. Fu, Separation and Purification Technology 2015, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2015.05.015; d) X-H. Yao, D-Y. Zhang, M-H. Duan, Q. Cui, W-J. Xu, M. Luo, C-Y. Li, Y-G. Zu, Y-J. Fu, Separation and Purification Technology 2015, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2015.03.037.

[5]        R. Verpoorte, Y. H. Choi, H. K. Choi, Chem. Senses 2006, 31, E67-E67.