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Disolventes eutécticos profundos naturales

Varios trabajos proponen el disolventes eutécticos profundos naturales (NADES) como un solvente potencial para extraer fitonutrientes polares y no polares simultáneamente de los recursos naturales.

Los fitonutrientes extraídos de los recursos naturales están recibiendo mucha atención entre los investigadores debido a sus características altamente antioxidantes que previenen varias enfermedades degenerativas. Estos compuestos nutracéuticos se pueden utilizar como antioxidantes naturales, conservantes y colorantes. Al existir preocupación sobre los riesgos para la salud y la seguridad que representan los solventes orgánicos comúnmente utilizados derivados de la industria petroquímica ( metilpropanodiol, hydroxypropyl, etanol ), hay necesidad de recuperar los fitonutrientes utilizando solventes verdes, sostenibles, eficientes y de bajo costo que sean seguros para el consumo humano.

Los disolventes eutécticos profundos evolucionaron en la historia de los organismos vivos y pueden reflejar un componente fundamental de la química de la vida. Los científicos redescrubrieron todo tipo de combinaciones de moléculas diseñadas por la naturaleza en estas mezclas únicas. Estos disolventes bioinspirados para la extracción ecológica son una de las posibilidades para recuperar moléculas fitoactivas. Esto usando la misma estrategia adoptada por las plantas para su supervivencia.
El agotamiento de los recursos fósiles, combinado con cambios en la regulación, marcos ambientales y toxicológicos para disolventes, ejerce una fuerte presión selectiva sobre el desarrollo de alternativas a solventes orgánicos a base de petróleo.
Encontrar una extracción sostenible y ecológica con tecnologías capaces de producir extractos con nuevos perfiles fitoquímicos y la eficacia mejorada se ha convertido en una búsqueda cada vez más importante.

El descubrimiento de un nuevo tipo de solventes

El campo de los «solventes de diseño» como los líquidos iónicos (IL) y los solventes eutécticos profundos (DES) ha ido creciendo en las últimas décadas, bajo el alcance de «Química Verde». Esta promueve el diseño y la aplicación de productos y procesos químicos que podría reducir o eliminar preferentemente el uso y la generación de sustancias peligrosas.
Estos se preparan mediante la mezcla de dos o tres materiales de partida diferentes (p. Ej., Sales de amonio cuaternario, amidas, ácidos orgánicos, polialcoholes) formando una mezcla eutéctica basada en interacciones de enlace de hidrógeno entre un donante de enlace de hidrógeno (HBD) y un aceptor (HBA).
Presentan un punto de fusión mucho más bajo que cualquiera de los componentes individuales. Esta disminución significativa en el punto de fusión en comparación con los materiales de partida es el resultado de varios factores.

Entre ellos la interacción entre las especies aniónicas de la sal y el HBD, las energías de la red, la naturaleza y la asimetría de las sales orgánicas, y la deslocalización de las cargas a través de la enlace de hidrógeno. 

Estos nuevos solventes son más simples de preparar y no necesitan esquemas de purificación complejos. Además, se reconoce que los DES tienen una producción barata y muestran una buena biocompatibilidad con diferentes biomoléculas.
Las posibles aplicaciones para DES son casi infinitas debido a su carácter de diseñador, y actualmente se centran principalmente en aplicaciones químicas, electroquímicas y materiales. Más recientemente, las industrias relacionadas con la salud, como nutracéutica y cosmética, también están explorando estos compuestos. Se cree que es debido a su compatibilidad con biomoléculas como el ADN y las enzimas, entre otras. Los DES son adecuados para los procesos de biotransformación, así como para procesar la biomasa, realizar extracciones y estabilizar los pigmentos naturales.

NADES

Los DES basados en compuestos naturales, como los metabolitos primarios, los ácidos orgánicos, aminoácidos y azúcares han sido etiquetados como solventes eutécticos profundos naturales (NADES). Hoy en día, su estudio es un área prometedora en el campo del metabolismo celular y la fisiología. Se considera que estos solventes podrían estar involucrados en la biosíntesis de moléculas no solubles en agua. Pueden actuar como solventes en organismos vivos, como agua y lípidos. El DES puede ser particularmente interesante para las propuestas cosméticas, dado que la tecnología de extracción que usa DES puede imitar los procesos que las plantas usan para solubilizar sus moléculas esenciales (flavonoides, antocianinas y polímeros). Además, las propiedades físicas y químicas los hacen altamente eficientes en la solubilización de compuestos que suelen ser poco solubles en agua o lípidos.

Disolventes eutécticos profundos: un cambio de juego en extracción botánica

Además de implicar un cambio paradigmático en la «química verde», los solventes eutécticos profundos tienen un enorme potencial para una amplia gama de aplicaciones industriales.
Entre los diferentes sectores, la cosmética es probablemente el más adecuado para ellos, debido a la necesidad de activos botánicos y la búsqueda interminable de innovaciones. El enfoque biomimético también es particularmente relevante para el mercado cosmético. Esto es porque los extractos eutécticos se crean a través de un tecnología que las plantas utilizan naturalmente para solubilizar moléculas esenciales. Por ejemplo los fitoquímicos que no siempre son solubles en lípidos o fases acuosas. Agregado al hecho de que hay una fuerte demanda de consumidores y fabricantes por productos biodegradables, no volátiles, de baja toxicidad y disolventes 100% naturales, NaDES pueden ser una alternativa natural para extracción botánica.

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