Extração de ácidos triterpénicos a partir da casca de eucalipto utilizando líquidos iónicos

Abstract

Os recursos renováveis têm sido um forte alvo de investigação científica nos últimos anos, onde o aproveitamento de biomassa e seus resíduos para a obtenção de compostos de valor acrescentado, combustíveis e energia têm sido abordados no conceito de biorrefinaria integrada. As indústrias de papel geram quantidades significativas de resíduos, nomeadamente a casca de eucalipto que é atualmente queimada para a geração de energia. De forma a valorizar este resíduo, a presente dissertação teve como objetivo extrair compostos triterpénicos, a partir casca externa de Eucalyptus globulus, utilizando solventes de extração alternativos - soluções aquosas de líquidos iónicos (LIs) – para substituir os solventes orgânicos actualmente utilizados. Os ácidos triterpénicos apresentam um elevado interesse na indústria cosmética, farmacêutica e alimentar graças às suas propriedades antiinflamatórias, antitumurais, entre outras. Primeiramente, caracterizou-se a casca externa de Eucalyptus globulus, e posteriormente procedeu-se ao estudo de solubilidade de ácido ursólico (AU, utilizado como molécula modelo) a 25 ºC em soluções aquosas de LIs e surfactantes de modo a selecionar os solventes mais eficientes para a extração. Deste trabalho conclui-se que a capacidade surfactante das soluções aquosas de LIs, particularmente [C4C1im][C8H17SO4], [C16C1im]Cl e [C14C1im]Cl, desempenham um papel fundamental para a solubilização de AU em água, podendo aumentar quase 16000 vezes a sua solubilidade, e permitiu recuperar cerca de 89% deste composto com simples adição de água como anti-solvente. Por fim, compararam-se as quantidades de ácidos triterpénicos extraídas a partir da casca de eucalipto com soluções aquosas de [C14C1im]Cl, metanol e com extração em soxhlet com diclorometano.

Renewable resources have been a hot topic of research, in which the use biomass to obtain high-value compounds, fuels and energy has been addressed within an integrated biorefinery concept. Paper industries generate significant amounts of waste, in particular, in outer barks of eucaliptus that is currently burned to generate energy. In order to add value to this residue, the objective of this thesis consisted on the extraction of triterpenic compounds from the outer bark of Eucalyptus globulus, using alternative and more benign extraction solvents – aqueous solutions of ionic liquids (ILs) – to replace the commonly used volatile organic solvents. Triterpenic acids display a high interest o in the cosmetic, pharmaceutical and food industries due to their anti-inflammatory and antitumural properties. The characterization of the outer bark of Eucalyptus globulus was firstly addressed followed by a study on the solubility of ursolic acid (AU, used as model molecule) at 25ºC in aqueous solutions of ILs and conventional surfactants in order to select the most efficient solvents for the extraction from biomass. It can be concluded that the surfactant capacity of aqueous solutions of ILs, particularly [C4C1im][C8H17SO4], [C16C1im]Cl and [C14C1im]Cl, plays a key role for the AU solubilization in water, leading to an increase of almost 16,000 times in solubility and allows to recover approximately 89% of the compound by a simple addition of water as anti-solvent. Finally, the amounts of triterpene acids extracted from the outer bark of Eucalyptus globulus with aqueous solutions of [C14C1im]Cl, methanol and a Soxhlet extraction with dichloromethane were determined and compared.