Separación y refinación de alta precisión de derivados de ácidos grasos mediante marcos orgánicos metálicos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química analítica
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La separación precisa de los derivados de ácidos grasos (FA) es crucial para comprender sus propiedades y funciones.
• Los métodos de separación existentes para los derivados de FA carecen de la resolución, eficiencia y escalabilidad requeridas para aplicaciones industriales.
• Las variaciones estructurales como el isomerismo E/Z y las posiciones de doble enlace tienen un impacto significativo en las características de los derivados FA.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de separación de alta precisión para los derivados de ácidos grasos de cadena larga utilizando marcos metálico-orgánicos (MOF).
• Investigar el mecanismo de separación de los isómeros de los metil ésteres de los ácidos grasos (FAMEs) mediante cromatografía líquida (LC) basada en MOF.
• Demostrar la aplicación de MOF en la purificación de aceites comestibles mediante la eliminación de contaminantes nocivos.

Principales métodos:

• Se utilizaron dos MOF isoreticulares tipo capa pilar con canales subnanométricos como adsorbentes y fases estacionarias en LC.
• Se han desarrollado columnas LC envasadas en MOF para la separación de alta resolución de FAME C18.
• Se emplearon análisis termodinámicos y simulaciones de dinámica molecular para dilucidar el mecanismo de reconocimiento.

Principales resultados:

• Se ha conseguido una separación de alta resolución de las FAME C18 que permite distinguir efectivamente los isómeros E/Z y los isómeros posicionales CC.
• Se identificó un nuevo mecanismo de reconocimiento basado en la inserción de nanoporos impulsado por interacciones específicas en múltiples sitios dentro de los MOF.
• Se ha demostrado una eficacia superior al 99% en la eliminación de contaminantes cancerígenos de los aceites comestibles (triacilgliceroles) mediante el uso de MOF.

Conclusiones:

• Los nanoporos configurados en los MOF proporcionan una plataforma precisa y efectiva para separar los derivados de FA complejos.
• El mecanismo de reconocimiento descubierto ofrece nuevos conocimientos sobre las interacciones moleculares dentro de las estructuras MOF.
• La purificación basada en MOF ofrece una solución escalable y eficiente para refinar aceites comestibles y garantizar la seguridad alimentaria.