Selective Separation of α-Punicalagin, β-Punicalagin, and Ellagic Acid from Pomegranate Husk Aqueous Extract by an Optimized Adsorption Process Employing a (Deep) Eutectic Solvent

Autor(es)

de Oliveira, Isadora Lopes ; Strieder, Monique Martins ; Bragagnolo, Felipe Sanchez ; Sanches, Vitor Lacerda ; Mesquita, Leonardo Mendes de Souza ; Vigano, Juliane ; Rostagno, Mauricio Ariel

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Food and Bioprocess Technology; v. N/A, p. 12-pg., 2024-09-28.

Resumo

This research proposes an innovative and simplified adsorption/desorption method using renewable solvents to obtain punicalagin and ellagic acid-rich fractions from pomegranate husk. The type of adsorbents (PoraPak Rxn and Sepra C18-E), adsorbent mass (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5 g), adsorption temperature (20, 40, and 60 degrees C), pH of the extract (4, 6, and 8), and desorption solvents (a 1:2 betaine eutectic mixture and hydroalcoholic solutions) were evaluated. The optimized adsorption process involved 0.5 g of PoraPak Rxn and 7.5 mL extract at pH 4 and 20 degrees C for 5 min. Notably, PoraPak Rxn outperformed Sepra C18, exhibiting superior adsorption due to its favorable hydrophobic properties, porous structure, and affinity for the target compounds. The optimized method adsorbed 93% alpha-punicalagin, 95% beta-punicalagin, and 100% ellagic acid. Betaine:glycerol at a 1:2 molar ratio was selected using COSMO-RS for desorption. The eutectic mixture with 50 wt.% water desorbed 91% alpha-punicalagin, 73% beta-punicalagin, and 6% ellagic acid during the first three desorption cycles. Subsequent three desorption cycles using ethanol yielded a desorption of 62% ellagic acid free of punicalagins. This strategy of employing different desorption solvents proved efficient in recovering fractions with high concentrations of the desired compounds. Overall, this research demonstrates a promising approach for the efficient separation of punicalagins and ellagic acid from pomegranate husk extract. (AU)

• Processo FAPESP: 21/11022-1 - Biorrefinaria integrada de rejeitos agrícolas para obtenção de corantes naturais e compostos bioativos de valor agregado
• Beneficiário: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/08421-9 - Aplicação de solventes alternativos não voláteis para criação de plataformas sustentáveis bidimensionais e integradas dos rejeitos agroindustriais dos frutos de jabuticaba e romã
• Beneficiário: Leonardo Mendes de Souza Mesquita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 22/10469-5 - Aplicação de ferramentas in silico para a extração de compostos bioativos de subprodutos agrícolas por meio de líquidos expandidos por gás e solventes alternáveis e verdes
• Beneficiário: Felipe Sanchez Bragagnolo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/12264-9 - Avaliação técnico-econômica do acoplamento de tecnologias emergentes e de solventes verdes ao sistema bidimensional de extração, separação e análise para obtenção de composto fenólicos de resíduos da indústria de café e de bebidas vegetais
• Beneficiário: Monique Martins Strieder
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/13496-0 - EMU aprovado no processo 2018/14582-5: sistema de cromatografia de ultra alta pressão (UHPLC), composto por bomba quaternária, injetor automático, forno com seletor de coluna, detector PDA
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 21/13638-0 - Desenvolvimento de embalagem ativa através da extração de compostos bioativos da casca da romã (Punica granatum L.)
• Beneficiário: Isadora Lopes de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/14582-5 - Desenvolvimento de um sistema bidimensional de extração, separação e análise para avaliação da bioatividade de fitoquímicos
• Beneficiário: Maurício Ariel Rostagno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 23/05722-6 - Biorrefinaria dos processos de leite vegetal de amêndoa e amendoim: estudo de tecnologias e solventes alternativos para obter compostos bioativos a partir de seus resíduos sólidos
• Beneficiário: Monique Martins Strieder
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado