Aplicación de procesos de separación con co2 supercrítico a la producción y optimización de bioplaguicidas

Resumen

La finalidad de esta Tesis Doctoral es el desarrollo y aplicación de técnicas de separación con CO2 supercrítico para obtener bioplaguicidas a partir de material vegetal. Uno de los pilares principales sobre los que se fundamenta este trabajo es la Química Sostenible, una corriente dentro de la Química para hacerla medioambientalmente más benigna mediante transformaciones más seguras y productos menos tóxicos. Se ha realizado un screening previo sobre diverso material vegetal, para realizar estudios sistemáticos con dos especies vegetales, ajenjo (Artemisia absinthium L.) y viñatigo (Persea indica L.). Sobre dicho material vegetal se han realizado diversas extracciones con CO2 supercrítico (SFE) y como comparación se han realizado extracciones mediante métodos tradicionales (hidrodestilación y extracción Soxhlet). Una vez obtenidos los extractos, bien por métodos tradicionales, bien por la técnica innovadora de fluidos supercríticos, se ha determinado su composición mediante diversas técnicas de análisis (cromatografía de gases, cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas). Dichos extractos, además de ser analizados químicamente, han sido utilizados en bioensayos sobre insectos plaga (Spodoptera littoralis, Myzus persicae, Rhopalosiphum padi) y sobre diverso material vegetal (Lactuca sativa y Lolium perenne) para analizar su actividad antialiamentaria y tóxica en el caso de los insectos y su actividad fitotóxica en el caso de las plantas. Asimismo, se ha realizado el modelado de la extracción supercrítica siguiendo el modelo de Sovová, herramienta útil para obtener parámetros valiosos para el escalado industrial. Se ha investigado además el uso del fraccionamiento supercrítico antidisolvente como técnica para concentrar principios activos insecticidas de material vegetal, consiguiéndose enriquecimientos superiores al 500% del principio activo respecto a la disolución de partida. Por último, se ha llevado a cabo un estudio para detectar microcalorimétricamente la toxicidad de diversos extractos vegetales sobre Spodoptera littoralis y se ha iniciado encapsulado de principios insecticidas con biopolímeros mediante la técnica de atomización asistida mediante fluidos supercríticos (SAA).