Extração e recuperação de cinaropierina a partir de Cynara cardunculus L. usando soluções aquosas de líquidos iónicos

Abstract

O desenvolvimento de estratégias sustentáveis para a extração e recuperação de compostos naturais de valor acrescentado a partir de biomassa é um requisito fundamental para a sua valorização. A cinaropicrina, um dos componentes principais do Cynara cardunculus L. (cardo), exibe uma ampla gama de atividades biológicas, incluindo anti-inflamatórias e anti-tumorais, sendo assim considerado de grande interesse. Com o objetivo de evitar o uso de solventes orgânicos voláteis, neste trabalho estudaram-se soluções aquosas de líquidos iónicos (LIs) para a extração da cinaropricina do Cynara cardunculus L. (cardo). Os LIs estudados envolvem cloretos de imidazólio e alcanoatos de colinío. Estudaram-se também soluções aquosas de surfactantes convencionais para avaliar o seu desempenho face às soluções de LIs. As condições operacionais estudadas para optimizar a extração da cinaropricina incluem a concentração, a razão sólido/líquido (biomassa/solvente), o tempo de extração e a temperatura. O rendimento de extração máximo da cinaropicrina, com soluções aquosas de LIs foi de 4,09 m/m%, com a concentração a 500mM, temperatura igual a 25ºC, durante 1h e com R(S/L)=1:40. Este valor é proximo do obtido com diclorometano (4,53 m/m%). Assim, a utilização de soluções aquosas de LIs para a extração da cinaropicrina a partir da folha do cardo representa uma alternativa relevante para reduzir o impacto ambiental dos processos de extração deste composto e melhorar a sua sustentabilidade.

The development of sustainable strategies for the extraction and recovery of increased-value natural compounds from biomass is a crucial requirement for the valorization. The cynaropicrin, one of the main components present in Cynara cardunculus L. (cardoon), displays a wide range of biological activities, including anti-inflammatory and antitumor, and therefore considered of great interest. Aiming at avoiding the use of volatile organic solvents, in this work, aqueous solutions of ionic liquids (ILs) were investigated. The ILs studied comprise imazolium chlorides and cholinium alkanoates. Aqueous solutions of conventional surfactants were also prepared and used to compare with the performance of ILs for the extraction of cynaropicrin. The operating conditions evaluated to increase the extraction yield of cinaropricin include the concentration, the solid/liquid (biomass/solvent) ratio, extraction time and temperature. The maximum extraction yield of cinaropicrin with aqueous solutions of ILs was 4.09% w/w, with concentration of 500mM, at 25ºC for 1h and with R(S/L)=1:40. The value is near to the one obtained with dichloromethane, namely 4.53% w/w. Therefore, the use of ILs aqueous solutions for the extraction of cynaropicrin from cardoon leaf represents a relevant alternative to reduce the environmental impact of extraction methods of this compounds and to improve their sustainability.