Separación Verde mediante el Uso de Nanofiltración de Frutas e Identificación de Sus Moléculas Bioactivas a través de Espectrometría de Masas MS/MS
Autores: Cifuentes-Araya, Nicolás; Simirgiotis, Mario; Sepúlveda, Beatriz; Areche, Carlos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Separación Verde mediante el Uso de Nanofiltración de Frutas e Identificación de Sus Moléculas Bioactivas a través de Espectrometría de Masas MS/MS
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tecnología de membranas
Nanofiltración
Metabolitos
Pesos moleculares
Fenólicos
Aminoácidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de membranas permite la separación de compuestos activos, proporcionando una alternativa a los métodos convencionales como la cromatografía en columna, la extracción líquido-líquido y la extracción sólido-líquido. Se realizó la nanofiltración de un jugo de fruta de Muérdago (Mart.) para recuperar metabolitos valiosos utilizando tres membranas diferentes (DL, NFW y NDX (cortes de peso molecular (MWCOs): 150~300, 300~500 y 500~700 Da, respectivamente)). Los metabolitos fueron identificados por ESI-MS/MS. Los resultados mostraron que los compuestos objetivo fueron fraccionados de manera efectiva de acuerdo con sus diferentes pesos moleculares (MWs). Las membranas probadas mostraron porcentajes de retención (RPs) de hasta el 100% para varios fenólicos. Sin embargo, aparecieron RPs más bajos en el caso del ácido cumárico (84.51 +/- 6.43% (DL), 2.64 +/- 2.21% (NFW), 51.95 +/- 1.23% (NDX)) y algunos otros fenólicos. Los RPs observados para los fenólicos ácido criptoclorogénico y ácido clorogénico fueron 99.74 +/- 0.21 y 99.91 +/- 0.01% (membrana DL), 96.85 +/- 0.83 y 99.20 +/- 0.05% (membrana NFW), y 92.98 +/- 2.34 y 98.65 +/- 0.00% (membrana NDX), respectivamente. La cuantificación de fenólicos se realizó por UHPLC-ESI-MS/MS. La membrana DL permitió la permeación de aminoácidos con un rango de MW de aproximadamente 300~100 Da (ácido aspártico, prolina, triptófano). Esta membrana permitió el mayor flujo de permeado (22.10-27.73 L/mh), seguida de las membranas NDX (16.44-20.82 L/mh) y NFW (12.40-14.45 L/mh). Además, la membrana DL permitió la mayor recuperación de compuestos totales en el permeado durante el proceso de concentración (19.33%), seguida de las membranas NFW (16.28%) y NDX (14.02%). Se identificaron fracciones de permeado que contenían fenólicos y aminoácidos en los permeados de la membrana DL (10 metabolitos identificados), NFW (13 metabolitos identificados) y NDX (10 metabolitos identificados). En particular, el triptófano fue identificado solo en las fracciones de permeado DL obtenidas. La leucina y la isoleucina fueron identificadas solo en las fracciones de permeado NFW, mientras que la metionina y la arginina fueron identificadas solo en las de NDX. Se obtuvieron permeados líquidos de gran interés para las industrias alimentaria y farmacéutica a partir de recursos vegetales y son adecuados para la futura optimización de procesos y escalado.
Descripción
La tecnología de membranas permite la separación de compuestos activos, proporcionando una alternativa a los métodos convencionales como la cromatografía en columna, la extracción líquido-líquido y la extracción sólido-líquido. Se realizó la nanofiltración de un jugo de fruta de Muérdago (Mart.) para recuperar metabolitos valiosos utilizando tres membranas diferentes (DL, NFW y NDX (cortes de peso molecular (MWCOs): 150~300, 300~500 y 500~700 Da, respectivamente)). Los metabolitos fueron identificados por ESI-MS/MS. Los resultados mostraron que los compuestos objetivo fueron fraccionados de manera efectiva de acuerdo con sus diferentes pesos moleculares (MWs). Las membranas probadas mostraron porcentajes de retención (RPs) de hasta el 100% para varios fenólicos. Sin embargo, aparecieron RPs más bajos en el caso del ácido cumárico (84.51 +/- 6.43% (DL), 2.64 +/- 2.21% (NFW), 51.95 +/- 1.23% (NDX)) y algunos otros fenólicos. Los RPs observados para los fenólicos ácido criptoclorogénico y ácido clorogénico fueron 99.74 +/- 0.21 y 99.91 +/- 0.01% (membrana DL), 96.85 +/- 0.83 y 99.20 +/- 0.05% (membrana NFW), y 92.98 +/- 2.34 y 98.65 +/- 0.00% (membrana NDX), respectivamente. La cuantificación de fenólicos se realizó por UHPLC-ESI-MS/MS. La membrana DL permitió la permeación de aminoácidos con un rango de MW de aproximadamente 300~100 Da (ácido aspártico, prolina, triptófano). Esta membrana permitió el mayor flujo de permeado (22.10-27.73 L/mh), seguida de las membranas NDX (16.44-20.82 L/mh) y NFW (12.40-14.45 L/mh). Además, la membrana DL permitió la mayor recuperación de compuestos totales en el permeado durante el proceso de concentración (19.33%), seguida de las membranas NFW (16.28%) y NDX (14.02%). Se identificaron fracciones de permeado que contenían fenólicos y aminoácidos en los permeados de la membrana DL (10 metabolitos identificados), NFW (13 metabolitos identificados) y NDX (10 metabolitos identificados). En particular, el triptófano fue identificado solo en las fracciones de permeado DL obtenidas. La leucina y la isoleucina fueron identificadas solo en las fracciones de permeado NFW, mientras que la metionina y la arginina fueron identificadas solo en las de NDX. Se obtuvieron permeados líquidos de gran interés para las industrias alimentaria y farmacéutica a partir de recursos vegetales y son adecuados para la futura optimización de procesos y escalado.