CICECO News » Sistemas aquosos bifásicos para processos de separação por bioreacção em destaque

Uma equipa de investigadores do CICECO e do Departamento de Química (DQ) da Universidade de Aveiro (UA) demonstrou que os sistemas aquosos bifásicos podem ser utilizados como uma plataforma integrada de reação-separação, recorrendo à sua termorreversibilidade. O trabalho promete ser uma mais-valia no desenvolvimento de processos integrados mais sustentáveis.

Publicado no jornal Green Chemistry do grupo Royal Society of Chemistry, com posterior destaque no jornal Nature Catalysis do grupo Nature, o trabalho, que surge na sequência de uma série de estudos sobre a formação e aplicação de sistemas aquosos bifásicos constituídos por líquidos iónicos e compostos zwiteriónicos, é assinado por Ana Ferreira, Helena Passos, Ana Tavares, João Coutinho e Mara Freire e conta com a colaboração de investigadores da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio (Japão).

Os sistemas aquosos bifásicos são sistemas de extração do tipo líquido-líquido que podem ser utilizados em processos de separação. Estes sistemas são maioritariamente constituídos por água, apresentando assim vantagens em termos económicos e ambientais quando comparados com os sistemas convencionais que utilizam solventes orgânicos voláteis.

Neste contexto, a utilização de sistemas aquosos bifásicos na indústria alimentar e farmacêutica tem um papel relevante. Na UA, e pela primeira vez, a equipa de investigadores do DQ e do CICECO demonstrou que os sistemas aquosos bifásicos termorreversíveis podem ser utilizados como plataformas integradas e sustentáveis em processos biocatalíticos.

A termorreversibilidade em sistemas aquosos bifásicos consiste na possibilidade de ter uma ou duas fases líquidas através de uma pequena alteração da temperatura sem nunca se alterar a composição da mistura inicial, isto é, através do aumento ou da diminuição da temperatura é possível passar consecutivamente de uma para duas fases, e de duas fases para uma fase, e quantas vezes o desejado. A utilização de compostos zwiteriónicos na formação dos sistemas aquosos bifásicos permite que a termorreversibilidade ocorra a temperaturas próximas da temperatura ambiente, criando portanto as condições necessárias para o desenvolvimento de técnicas de produção e separação para moléculas ou produtos termolábeis, tais como enzimas.

Estes sistemas termorreversíveis podem ser aplicados em processo integrados em biocatálise. A reação ocorre em meio homogéneo, catalisada pela enzima, onde pequenas mudanças de temperatura induzem a formação de duas fases e a completa separação da enzima do respetivo produto.

Para além disso, mostrou-se ainda que estes sistemas permitem a recuperação e reutilização das fases/constituintes dos sistemas aquosos bifásicos, contribuindo para o desenvolvimento de processos sustentáveis. Os resultados aqui apresentados realçam a importância da utilização dos sistemas aquosos bifásicos termorreverssíveis como plataformas integradas em biocatálise, como destacado no jornal Nature Catalysis.