O NAMA
NADES TIM
NADES Design tim nudi usluge pripreme i karakterizacije
prirodnih eutektičkih otapala te podršku u razvoju ekoloških prihvatljivih procesa pomoću NADES-a.
NADES Design tim nudi inovativna rješenja za proizvodnju i primjenu NADES-a
NADES tim okupio se u Laboratoriju za tehnologiju i primjenu stanica i biotransformacije na PREHRAMBENO-BIOTEHNOLOŠKO FAKULTETU SVEUČILIŠTA U ZAGREBU pod voditeljstvom profesorice IVANE RADOJČIĆ REDOVNIKOVIĆ. Posljednjih nekoliko godina naš istraživački tim, u suradnji s kolegama s drugih znanstvenih institucija, intenzivno se bavi proučavanjem pripreme, karakterizacije i primjene prirodnih eutektičnih otapala (NADES) u prehrambenoj tehnologiji, biotehnologiji i kemijskoj tehnologiji. U to vrijeme objavili smo VIŠE OD 20 ZNANSTVENIH RADOVA na ovu temu, pri čemu je pet od njih visoko CITIRANI RADOVI U PRVIH 1% AKADEMSKOG PODRUČJA.
NADES tim
Prof.dr.sc. IVANA RADOJČIĆ REDOVNIKOVIĆ
Doc.dr.sc. MARINA CVJETKO BUBALO
Izv. prof. KRISTINA RADOŠEVIĆ
dr. sc. MANUELA PANIĆ
MIA RADOVIĆ, mag. ing.
MARTINA BAGOVIĆ, mag.ing.
ANJA DAMJANOVIĆ, mag.ing.
Stečena znanja i iskustva u ovom području potaknula su nas da ponudimo uslugu pripreme i karakterizacije ovih otapala te osiguramo podršku pri razvoju ekoloških prihvatljivih tehnologija i proizvoda primjenom NADES-a.
NADES
KONCEPT
U razvoju zelenih tehnologija posebna pažnja je usmjerena prema novim, ekološki prihvatljivim otapalima koja bi također zadovoljila i tehnološke te ekonomske zahtjeve.
Posljednjih godina PRIRODNA EUTEKTIČKA OTAPALA (eng. Natural Deep Eutectic Solvents, NADES) se intenzivno istražuju kao zelena alternativa konvencionalnim otapalima koja u potpunosti zadovoljavaju NAČELA ODRŽIVOSTI.
NADES se temelje na mješavini JEFTINIH I LAKO DOSTUPNIH KOMPONENTI (npr. kolin-klorid, ugljikohidrata, amina, amida, alkohola, organskih kiselina). To su kapljevine pri sobnoj temperaturi najčešće sastavljene od staničnih metabolita u određenim molarnim omjerima, uključujući u nekim slučajevima i vodu, a odlikuju se snažnim intermolekularnim interakcijama.
OSNOVNE karakteristike
NADES-a:
NADES iskazuju jedinstvena fizikalno-kemijska svojstva, a zahvaljujući mogućnosti DIZAJNIRANJA ovih otapala modifikacijom odnosno zamjenom komponenti koje ih čine, moguće je RACIONALNO osmišljavanje otapala za SPECIFIČNE SVRHE.
PRIMJENA
NADES
Odabir odgovarajućeg otapala za pojedini proces ovisi o nekoliko čimbenika kao što su fizikalno-kemijska svojstva otapala, utjecaj na okoliš (npr. ekotoksičnost i biorazgradivost) te održivost (mogućnost recikliranja i ponovne uporabe) i sigurnost procesa (npr. zapaljivost i hlapljivost). Zbog svojih JEDINSTVENIH FIZIKALNO-KEMIJSKIH SVOJSTAVA te NEZNATNOG UTJECAJA NA OKOLIŠ značajan je interes za potencijalnu primjenu NADES kao otapala u različitim procesima.
Jedno od najvažnijih svojstava NADES-a kao alternative konvencionalnim organskim otapalima je velik broj mogućih kemijskih struktura što omogućava DIZAJNIRANJE OPTIMALNOG PRIRODNOG EUTEKTIČKOG OTAPALA za željenu primjenu.
BUDUĆI DA JE BROJ MOGUĆIH KEMIJSKIH STRUKTURA
OVIH OTAPALA IZNIMNO VELIK, POSTOJI MOGUĆNOST
NJIHOVE UPORABE U RAZLIČITIM PODRUČJIMA:
POPIS NADES
PROIZVODA
ChCit | Kolin-klorid:limunska kiselina |
ChEG | Kolin-klorid:etilen-glikol |
ChFru | Kolin-klorid:fruktoza |
ChGlc | Kolin-klorid:glukoza |
ChGly | Kolin-klorid:glicerol |
ChMa | Kolin-klorid:jabučna kiselina |
ChMal | Kolin-klorid:maltoza |
ChOx | Kolin-klorid:oksalna kiselina |
ChProMa | Kolin-klorid:prolin:jabučna kiselina |
ChScu | Kolin-klorid:saharoza |
ChSol | Kolin-klorid:sorboza |
ChSor | Kolin-klorid:sorbitol |
ChU | Kolin-klorid:urea |
ChUEG | Kolin-klorid:urea:etilen-glikol |
ChUGly | Kolin-klorid:urea:glicerol |
ChXyl | Kolin-klorid:ksiloza |
ChXyol | Kolin-klorid:ksilitol |
MaFruGly | Jabučna kiselina:fruktoza:glicerol |
MaGlc | Jabučna kiselina:glukoza |
MaGlcGly | Jabučna kiselina:glukoza:glicerol |
MaScu | Jabučna kiselina:saharoza |
MaSorGly | Jabučna kiselina:sorboza:glicerol |
ProMa | Prolin:jabučna kiselina |
BCit | Betain:limunska kiselina |
BMa | Betain:jabučna kiselina |
BMaGlc | Betain:jabučna kiselina:glukoza |
BMaPro | Betain:jabučna kiselina:prolin |
ChCit | Kolin-klorid:limunska kiselina |
ChMa | Kolin-klorid:jabučna kiselina |
ChMal | Kolin-klorid:maltoza |
ChProMa | Kolin-klorid:prolin:jabučna kiselina |
CitFru | Limunska kiselina:fruktoza |
CitFruGly | Limunska kiselina:fruktoza:glicerol |
CitGlc | Limunska kiselina:glukoza |
CitGlcGly | Limunska kiselina:glukoza:glicerol |
CitScu | Limunska kiselina:saharoza |
BGly | Betain:glicerol |
BOaGly | Betain:oksalna kiselina:glicerol |
BScu | Betain:saharoza |
FruEG | Fruktoza:etilen-glikol |
GlcEG | Glukoza:etilen-glikol |
GlcFru | Glukoza:Fruktoza |
GlyGlc | Glicerol:glukoza |
GlySol | Glicerol:sorbitol |
MaFru | Jabučna kiselina:fruktoza |
ScuEG | Saharoza:etilen-glikol |
SolEG | Sorbitol:etilen-glikol |
XylEG | Ksiloza:etilen-glikol |
BMaGlc | Betain:jabučna kiselina:glukoza |
BMaPro | Betain:jabučna kiselina:prolin |
BOaGly | Betain:oksalna kiselina:glicerol |
ChUEG | Kolin-klorid:urea:etilen-glikol |
ChUGly | Kolin-kloride:urea:glicerol |
CitFruGly | Limunska kiselina:fruktoza:glicerol |
CitGlcGly | Limunska kiselina:glukoza:glicerol |
FruGlcU | Fruktoza:glukoza:urea |
GlcFruEG | Glukoza:fruktoza:etilen glikol |
MaFruGly | Jabučna kiselina:fruktoza:glicerol |
MaGlcGly | Jabučna kiselina:glukoza:glicerol |
MaSorGly | Jabučna kiselina:sorboza:glicerol |
ProFruGly | Prolin:fruktoza:glicerol |
ProGlcGly | Prolin:glukoza:glicerol |
ScuGlcFru | Saharoza:glukoza:fruktoza |
ScuGlcU | Saharoza:glukoza:urea |
Me:Cam | Mentol:kamfor |
Me:C8 | Mentol:oktanska kiselina |
Me:C10 | Mentol:dekanska kiselina |
Me:C18:2 | Mentol:linolna kiselina |
Me:Ty | Mentol:timol |
Ty:C8 | Timol:oktanska kiselina |
Ty:C10 | Timol:dekanska kiselina |
Ty:Cou | Timol:kumarin |
NADES s kolin-kloridom
ChCit | Kolin-klorid:limunska kiselina |
ChEG | Kolin-klorid:etilen-glikol |
ChFru | Kolin-klorid:fruktoza |
ChGlc | Kolin-klorid:glukoza |
ChGly | Kolin-klorid:glicerol |
ChMa | Kolin-klorid:jabučna kiselina |
ChMal | Kolin-klorid:maltoza |
ChOx | Kolin-klorid:oksalna kiselina |
ChProMa | Kolin-klorid:prolin:jabučna kiselina |
ChScu | Kolin-klorid:saharoza |
ChSol | Kolin-klorid:sorboza |
ChSor | Kolin-klorid:sorbitol |
ChU | Kolin-klorid:urea |
ChUEG | Kolin-klorid:urea:etilen-glikol |
ChUGly | Kolin-klorid:urea:glicerol |
ChXyl | Kolin-klorid:ksiloza |
ChXyol | Kolin-klorid:ksilitol |
NADES s organskom kiselinom
MaFruGly | Jabučna kiselina:fruktoza:glicerol |
MaGlc | Jabučna kiselina:glukoza |
MaGlcGly | Jabučna kiselina:glukoza:glicerol |
MaScu | Jabučna kiselina:saharoza |
MaSorGly | Jabučna kiselina:sorboza:glicerol |
ProMa | Prolin:jabučna kiselina |
BCit | Betain:limunska kiselina |
BMa | Betain:jabučna kiselina |
BMaGlc | Betain:jabučna kiselina:glukoza |
BMaPro | Betain:jabučna kiselina:prolin |
ChCit | Kolin-klorid:limunska kiselina |
ChMa | Kolin-klorid:jabučna kiselina |
ChMal | Kolin-klorid:maltoza |
ChProMa | Kolin-klorid:prolin:jabučna kiselina |
CitFru | Limunska kiselina:fruktoza |
CitFruGly | Limunska kiselina:fruktoza:glicerol |
CitGlc | Limunska kiselina:glukoza |
CitGlcGly | Limunska kiselina:glukoza:glicerol |
CitScu | Limunska kiselina:saharoza |
NADES bez kolin-klorida
BGly | Betain:glicerol |
BOaGly | Betain:oksalna kiselina:glicerol |
BScu | Betain:saharoza |
FruEG | Fruktoza:etilen-glikol |
GlcEG | Glukoza:etilen-glikol |
GlcFru | Glukoza:Fruktoza |
GlyGlc | Glicerol:glukoza |
GlySol | Glicerol:sorbitol |
MaFru | Jabučna kiselina:fruktoza |
ScuEG | Saharoza:etilen-glikol |
SolEG | Sorbitol:etilen-glikol |
XylEG | Ksiloza:etilen-glikol |
Tro-komponentni NADES
BMaGlc | Betain:jabučna kiselina:glukoza |
BMaPro | Betain:jabučna kiselina:prolin |
BOaGly | Betain:oksalna kiselina:glicerol |
ChUEG | Kolin-klorid:urea:etilen-glikol |
ChUGly | Kolin-kloride:urea:glicerol |
CitFruGly | Limunska kiselina:fruktoza:glicerol |
CitGlcGly | Limunska kiselina:glukoza:glicerol |
FruGlcU | Fruktoza:glukoza:urea |
GlcFruEG | Glukoza:fruktoza:etilen glikol |
MaFruGly | Jabučna kiselina:fruktoza:glicerol |
MaGlcGly | Jabučna kiselina:glukoza:glicerol |
MaSorGly | Jabučna kiselina:sorboza:glicerol |
ProFruGly | Prolin:fruktoza:glicerol |
ProGlcGly | Prolin:glukoza:glicerol |
ScuGlcFru | Saharoza:glukoza:fruktoza |
ScuGlcU | Saharoza:glukoza:urea |
Budući da su NADES DIZAJNIRANA OTAPALA, moguće je pripremiti otapala za SPECIFIČNE SVRHE, međutim, ponekad je teško predvidjeti koje smjese i u kojim molarnim omjerima formiraju NADES, kao i koja će se svojstva novodizajnirana otapala imati. Stoga, sastav NADES-a i njihova fizikalno-kemijska, toplinska i/ili biološka svojstva trebaju biti određena za svako pojedino otapalo.
Tijekom dugogodišnjeg iskustva razvili smo bazu sa više od 50 okarakteriziranih NADES, te također možemo prema potrebama potrošača pripremiti nova otapala. Nadalje, provodimo i karakterizaciju otapala, određivanjem različitih fizikalno-kemijskih parametara (npr. sadržaj vode, viskoznost, gustoća, polarnost, pH vrijednosti, vodljivost i ekotoksičnost), a prema potrebi možemo odrediti i neke druge specifične karakteristike.
Razvoj ekološki prihvatljivog procesa primjenom NADES
Temeljem našeg znanja i iskustva u ovom području nudimo podršku u razvoju ekoloških prihvatljivih tehnologija primjenom NADES-a.
Kako bi se dizajnirala učinkovita metoda primjenom NADES potrebno je uključiti sljedeće korake:
Ekstrakcija biološki aktivnih spojeva
Postoji značajan broj uspješnih primjera ekstrakcije biološki aktivnih spojeva različite polarnosti, DNA, proteina, celuloze i mnogih drugih prirodnih spojeva pomoću NADES-a. Topljivost za neke od tih molekula može se povećati za nekoliko redova veličine u NADES-a u usporedbi s organskim otapalima, što dokazuje da ekstrakcija prirodnih molekula s NADES ima veliki potencijal. Veća topljivost u tim otapalima objašnjava se stvaranjem vodikovih veza između komponenti otapala i spojeva koji se žele ekstrahirati.
Glavne prednosti primjene NADES kao otapala za ekstrakciju prirodnih spojeva su:
Biotehnologija i biomedicina
Pretpostavlja se da se svi biokemijski procesi u stanicama odvijaju u vodi ili u lipidima. No, činjenica da mnogi spojevi koji se nalaze u stanicama nisu topivi niti u vodi niti u lipidima dovela je do postavljanja hipoteze kako u stanicama možda postoji treći medij. Predloženo je da ovaj alternativni medij može biti sastavljen od krutih tvari koje u određenim molarnim omjerima postaju tekuće kao i NADES. Na temelju toga upotreba NADES u području BIOTEHNOLOGIJE, MOLEKULARNE BIOLOGIJE i FARMACIJE u budućnosti je izvjesna.
Glavne prednosti primjene NADES su:
Biokataliza
Biokatalitičke reakcije se tradicionalno provode u raznim otapalima kako bi se osigurao dostatan kontakt između reaktanta i biokatalizatora te osigurao dobar prijenos mase. NADES se može u biokatalizi koristiti ako OTAPALO/KO-OTAPALO, za izolaciju produkata ili za pretretman biokatalizatora.
Jedinstvena svojstva NADES čine ih gotovo idealnim otapalima za biokatalitičke procese bilo sa izoliranim enzimima ili cijelim stanicama:
KONTAKTIRAJTE
NADES TIM
KONTAKT INFORMACIJE