I prodotti vegetali naturali sono composti sintetizzati dalle piante attraverso processi biochimici. Tra questi rientrano polisaccaridi, lignina, proteine e vari metaboliti secondari come alcaloidi, flavonoidi, terpenoidi e fenoli.
Attualmente, il metodo principale per estrarre queste macromolecole è l‘estrazione con solvente, una procedura che richiede l’attenta selezione di un solvente appropriato per ottenere i componenti target dai materiali solidi.
I solventi convenzionali utilizzati per l’estrazione di prodotti naturali sono rappresentati principalmente da solventi organici come metanolo, etanolo, acetato di etile, etere di petrolio e cloroformio. Il loro uso, tuttavia, presenta sfide, in primis durate di estrazione prolungate, utilizzo di solventi consistente, ridotta efficacia di estrazione ed elevata contaminazione ambientale.
Negli ultimi anni, l’attenzione alla tutela dell’ambiente ha determinato la crescente domanda di solventi capaci di soddisfare standard ambientali più elevati per l’estrazione di prodotti vegetali naturali. La ricerca di solventi nuovi ed ecologici in sostituzione di quelli tradizionali è, di conseguenza, diventata un obiettivo importante.
Da solvente a sistema solvente
Noti per essere rispettosi dell’ambiente, i Deep Eutectic Solvents (DES) sono ormai cruciali nell’estrazione di vari prodotti naturali dalle piante, in primis micromolecole, lignina e polisaccaridi.
La ricerca sul meccanismo di estrazione rivela che i composti target formano legami a idrogeno con i Deep Eutectic Solvents (DES), divenendo di fatto parte del sistema solvente.
Quest’intuizione ha portato allo sviluppo del metodo di estrazione conosciuto come Deep Eutectic Systems (DESys): gli accettori (HBA) e i donatori (HBD) di legami a idrogeno vengono miscelati direttamente con il campione per formare Deep Eutectic Systems (DESys) contenenti i composti target.
La review
Il presente lavoro, pubblicato su Green Chemical Engineering, offre una panoramica completa dei recenti progressi nell’estrazione di prodotti naturali, con un focus particolare sull’evoluzione dei Deep Eutectic Solvents (DES) in Deep Eutectic Systems (DESys).
Nello specifico, la revisione chiarisce le applicazioni dei Deep Eutectic Solvents (DES) e dei Deep Eutectic Systems (DESys) nell’estrazione di micromolecole biologiche, ponendo particolare attenzione alla sostenibilità dei processi, e discute le potenzialità delle molecole estratte.
Le conclusioni
Il passaggio dall’estrazione mediante Deep Eutectic Solvents a quella basata sui Deep Eutectic Systems introduce approcci innovativi: i composti target sono parte integrante del sistema solvente e consentono la dissoluzione e l’estrazione in un’unica fase.
Questa metodologia elimina, pertanto, la necessità di Deep Eutectic Solvents pre-preparati, semplificando così i processi e migliorando l’efficienza di estrazione.
Le strategie per il riciclaggio e il riutilizzo dei Deep Eutectic Solvents offrono soluzioni di estrazione economicamente vantaggiose e rispettose dell’ambiente, concorrendo in questo modo alla sostenibilità.
L’isolamento e la purificazione efficienti dei composti target dai Deep Eutectic Solvents (DES) o dai Deep Eutectic Systems (DESys) richiedono comunque ulteriori ricerche per ottimizzare le procedure.
Zhaoyang Wang, Simin Wang, Yuan Zhang, Wentao Bi, Switching from Deep Eutectic Solvents to Deep Eutectic Systems for Natural Product Extraction, Green Chemical Engineering, 2024, ISSN 2666-9528, https://doi.org/10.1016/j.gce.2024.05.002
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