Extraction Ratio

Tabela 1. Convencionais métodos de extração ambientalmente amigáveis solventes

EtOH, ethanol; FT-IR, Fourier transform infrared spectroscopy; GC-FID, gas chromatography coupled to flame ionization detector; HPLC-DAD, high performance liquid chromatography coupled to diode array detector; HPLC-PDA, high performance liquid chromatography coupled to photodiode array detector; HRMS, high resolution mass spectrometry; MeOH, methanol; RT, room temperature; SLE, extracção sólida / líquida.a extracção de compostos fenólicos por LSE tem sido tradicionalmente efectuada utilizando metanol, etanol, acetona ou misturas destes solventes com água. Em seguida, um outro fraccionamento pode ser realizado por particionamento líquido (LLE), geralmente com hexano ou acetato de etilo, que pode acabar em uma limpeza por SPE ou em um fraccionamento cromatográfico em coluna (Ajila et al., 2010). Por exemplo, este fluxo de trabalho tradicional tem sido utilizado para obter extractos enriquecidos em cucurbitacinas e flavonóides a partir de Ecballium elaterium, começando com um extracto bruto preparado por les com etanol 96% a uma razão solvente / amostra de 20 mL g−1. O fraccionamento do extracto bruto com acetato de etilo produziu um extracto com actividades antioxidantes e anti-inflamatórias (Bourebaba et al., 2018). No entanto, esta não é a abordagem mais respeitadora do ambiente e seria recomendável substituí-la por estratégias que conduzam à redução do consumo de solventes, tempo e fases de evaporação.

O uso de água pura é uma das opções mais baratas e mais fáceis de realizar. É amplamente utilizado para preparar extractos de plantas, alimentos e resíduos alimentares para estudar a sua composição química e potenciais efeitos para a saúde. A utilização de Les com água a ferver é bastante interessante porque emula os processos que ocorrem durante a perfusão ou decocção de plantas, de modo que a composição destes extratos deve ser semelhante ao perfil químico dos análogos chás de ervas consumidos. Além disso, os extractos de água de Resíduos Alimentares com potencial actividade biológica podem ser facilmente ampliados para a valorização destes produtos. Por outro lado, alguns metabolitos vegetais podem sofrer hidrólise durante a extracção ou conservação de extractos aquosos e a água é um bom meio para o crescimento de bactérias (Belwal et al., 2018). A remoção de solventes também é uma desvantagem, uma vez que a água não é facilmente evaporada e a secagem por congelação requer um elevado fornecimento de energia e é demorado; este é geralmente um passo necessário, porque os ciclos de degelo produzidos em consequência da conservação dos extractos a baixas temperaturas podem degradar os compostos de interesse. Estas desvantagens são geralmente superadas pelo uso de misturas de água com outros solventes orgânicos.bons exemplos de aplicação de solventes verdes para a extracção de compostos fenólicos activos biológicos são vários estudos que têm sido publicados ultimamente para o LES de compostos fenólicos de diferentes espécies de Salvia. Maceração de Salvia eriophora (Bursal et al., 2019) e Salvia amplexicaulis Lam. (Alimpić et al., 2017) com água (10 mL g−1) produziu extractos promissores com actividade inibitória contra enzimas como a acetilcolinesterase (AChE), relacionadas com as vias neurodegenerativas. Extratos de água de diferentes espécies de salvia mostraram um perfil fenólico diferente, mas o perfil químico do extrato de etanol da mesma espécie foi análogo ao aquoso, de modo que o extrato alcoólico também era bioativo (Alimpić et al., 2017). Em ambos os estudos, o metanol foi também testado como solvente, uma vez que proporciona um elevado rendimento de compostos fenólicos. O metanol é ligeiramente mais polar e mais barato que o etanol, e é mais fácil de evaporar devido ao seu ponto de ebulição mais baixo; no entanto, devido às suas piores características ambientais, o metanol é cada vez mais substituído por etanol ou misturas etanol/água. No entanto, apesar da utilização de solventes verdes, o método de extracção proposto é moroso e pode ser melhorado, uma vez que a extracção proposta de S. eriophora E S. amplexicaulis Lam. foi realizado durante 12 h E 24 h, respectivamente. A extracção em refluxo através de um extractor de Soxhlet pode contribuir para reduzir o tempo necessário para recuperar os compostos bioactivos da amostra. Por exemplo, a extração de Soxhlet de compostos bioativos de grãos de café verde com etanol foi obtida em 5 h (Resende Oliveira et al., 2019).

LE usando etanol, água e suas misturas tem sido empregado para a recuperação de compostos fenólicos e flavonóides de subprodutos de diferentes indústrias alimentares, com o principal objetivo de valorizar produtos que geralmente são considerados como resíduos. Por exemplo, o SLE usando etanol a 80% na água, mostrou uma recuperação eficiente de polifenóis da pomada (pele e sementes) de diferentes castas de vinho tinto na indústria do vinho (Makris, 2018). Uma mistura de etanol/água 70:30 (v/v) foi utilizada para a recuperação de compostos fenólicos da casca Citrus reticulata Blanco, outro subproduto industrial alimentar. O extracto foi obtido fervendo a amostra no solvente durante 60 minutos, com uma razão solvente / amostra de 20 mL g−1. O extracto purificado por SPE apresentou actividade antiproliferativa contra as células do carcinoma da mama humano BT-475 (Ferreira et al., 2018). Esta abordagem é bastante interessante da Química Verde ponto de vista, uma vez que a valorização de um produto contribui para a economia circular e de sustentabilidade, e a proposta de extração com o tempo de 1 h para obter extratos bioativos é mais viável do que maceração vezes vão de 12 h 24 h. Ainda mais reduzido tempo de extração foi proposto para a recuperação de compostos fenólicos bioativos a partir de folhas de kiwi árvores (Actinidia deliciosa), considerados como resíduos do fruto da indústria. Nesta aplicação, 10 minutos de água fervente foi usado em uma razão solvente para amostra de 10 mL g-1, e o passo SLE foi seguido por precipitação etanólica das fibras. Observaram-se efeitos no perfil proteico e efeitos de inibição sobre a AChE, mostrando o potencial do extracto de água deste subproduto (Henriques et al., 2018).para além dos compostos fenólicos, as combinações água e etanol são amplamente utilizadas na extracção convencional de hidratos de carbono. Por exemplo, SLE com água tem sido usado para a extração de polissacáridos interessantes do cogumelo Hericium erinaceus. A água de ebulição (15 mL g−1, 1h, duas vezes) foi utilizada para obter uma fracção polissacárida bruta e, depois disso, uma fracção polissacárida concentrada foi obtida por precipitação de etanol. Este extracto foi submetido a precipitação de proteínas e dialisado, a fim de obter um extracto refinado. Estas fracções foram fornecidas aos ratos por administração oral e observou-se uma melhoria na saúde do cólon (Wang et al., 2018c).

de todos os expostos até agora, observa-se facilmente que os compostos fenólicos e os hidratos de carbono são moléculas polares adequadas para serem extraídas com água e etanol, mas são necessários menos solventes verdes polares para a extracção de moléculas como carotenóides ou lípidos. Estes analitos não-polares têm sido tradicionalmente extraídos com misturas de clorofórmio / metanol e a sua substituição por Solventes mais respeitadores do ambiente para a les convencional é uma tarefa desafiadora. A este respeito, foi proposto um método isento de clorofórmio para a extracção total de lípidos de tecidos animais com base na mistura les com butanol/metanol (3:1) (ca. 10 µL mg-1) seguido de LLE com ácido acético a 1% e heptano/acetato de etilo (3:1) mistura (Löfgren et al., 2016). Este método foi superior em recuperação de lípidos do que o método Folch convencional baseado na utilização de clorofórmio/metanol (2:1) mistura, e também melhor do que a extração de lípidos com éter metil terc-butílico (MTBE). No entanto, nem todos os solventes utilizados no protocolo proposto são compatíveis com o ambiente, embora esteja incluído qualquer solvente clorado.finalmente, vale a pena mencionar um exemplo da utilização de Les com solventes respeitadores do ambiente em aplicações de segurança alimentar. A este respeito, o mais popular método de extração de resíduos de pesticidas análise é o chamado método QuEChERS (acrônimo de forma rápida, fácil, barato, eficaz, robusto e seguro), com base em LES seguido por dispersivo SPE (dSPE) para a limpeza dos extratos (http://quechers.cvua-stuttgart.de). Os pesticidas polares são normalmente extraídos utilizando acetonitrilo ou metanol antes da sua análise por cromatografia líquida de alta resolução (HPLC), mas menos pesticidas polares são extraídos pelo solvente de acetato de etilo amigo do ambiente, análise prévia por cromatografia em fase gasosa (GC). A título de exemplo, dois métodos de análise de resíduos de pesticidas em frutas e produtos hortícolas (Uclés et al., 2014) e em doces (Gérez et al., 2017) estão incluídas na Tabela 1, ambas baseadas na extração de QuEChERS com acetato de etilo.