Disolvente eutectico profundo reductivo natural a base de ácido cítrico y l-cisteína para la extracción de queratina...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• Química ecológica
• Química de las proteínas

Sus antecedentes:

• La queratina, un polímero natural de la biomasa proteica como la lana, requiere métodos de disolución sostenibles para aplicaciones de alto valor.
• Los métodos de extracción de queratina existentes a menudo carecen de eficiencia y respetuoso con el medio ambiente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un nuevo y sostenible sistema reductivo de disolvente eútico natural (NADES) para la extracción eficiente de queratina de la lana.
• Caracterizar la queratina extraída y evaluar el proceso de disolución de la lana.

Principales métodos:

• Se utilizó un NADES compuesto de ácido cítrico (CA) y l-cisteína (l-Cys) para la disolución de la lana.
• Empleó simulaciones de dinámica molecular (DM) para comprender las interacciones solvente-componente.
• Se han realizado evaluaciones experimentales que incluyen eficiencia de disolución, rendimiento de queratina, SDS-PAGE, XRD, FTIR y DSC.

Principales resultados:

• Una proporción de 2:1 M de CA a l-Cys logró una disolución completa de la lana a 90°C en 3 horas.
• Se obtiene aproximadamente un 76% de queratina, con un 58% de queratina insoluble en agua (WIK) y un 18% de queratina soluble en agua (WSK).
• WSK mostró un contenido reducido de α-hélice y un peso molecular principalmente por debajo de 20 kDa, con buena citocompatibilidad a pesar de los residuos en trazas.

Conclusiones:

• El sistema CA-l-Cys NADES ofrece un método simple, verde y eficiente para la extracción de queratina de la lana.
• Este enfoque proporciona una vía viable para el reciclaje de la biomasa residual rica en queratina en materiales valiosos.
• La queratina regenerada, en particular la WSK, demuestra potencial para diversas aplicaciones debido a sus propiedades y citocompatibilidad.