Precipitation of powerful antioxidant nanoparticles from orange leaves by means of supercritical CO2

Abstract

Se ha llevado a cabo un amplio estudio en el que se ha utilizado CO2 como disolvente y antisolvente para apreciar las hojas de naranjo como fuente de potentes nanopartículas antioxidantes. En el primer caso, las hojas se procesaron directamente para obtener partículas del rango nanométrico o micrométrico. En el segundo caso, se realizó una extracción etanólica convencional de las hojas de naranjo antes de someterlas a condiciones supercríticas para extraer las partículas con alta actividad antioxidante. Así, se estudiaron diferentes niveles de presión (80-300 bar), temperatura (40-100 °C) y concentración de extracto líquido (10-42 mg/mL). Cuando se utilizó CO2 como disolvente, se precipitaron aglomerados con baja actividad antioxidante. Se requirieron mayores niveles de presión y temperatura para obtener la precipitación del polvo. Sin embargo, cuando se utilizó CO2 como antisolvente, precipitaron polifenoles con alta actividad antioxidante (3-4,65) en el rango nanométrico (60-73 nm). La eficacia del proceso se determinó por la relación de concentración de compuestos antioxidantes del extracto. La presión del recipiente fue la variable que más influyó en el tamaño de las partículas y la actividad antioxidante. El menor tamaño de partícula y el mayor rendimiento del precipitado se obtuvieron a alta presión y baja temperatura.

An extensive study has been carried out where CO2 has been used both as solvent and antisolvent to appreciate orange leaves as a source of powerful antioxidant nanoparticles. In the former case, the leaves were processed directly to yield particles in the nano or micrometer range. In the latter case, a conventional ethanolic extraction of orange leaves was carried out before the orange leaves were subjected to supercritical conditions to extract the particles with high antioxidant activity. Thus, different pressure (80-300 bar), temperature (40-100 °C) and liquid extract concentration (10-42 mg/mL) levels were studied. When CO2 was used as the solvent, agglomerates with low antioxidant activity precipitated. Higher pressure and temperature levels were required to obtain powder precipitation. However, when CO2 was used as the antisolvent, polyphenols with high antioxidant activity (3-4.65) in the nanometer range (60-73 nm) would precipitate. The efficiency of the process was determined by the antioxidant compound concentration ratio of the extract. Vessel pressure was the main influencing variable with regards to impact on particle size and antioxidant activity. The smallest particle size and greatest precipitate yields were obtained at high pressure and low temperature.