Onderzoekers hebben een proces in één stap geïdentificeerd om een ​​plantaardige suiker om te zetten in een chemische verbinding die kan worden gebruikt om andere stoffen te vervaardigen. waaronder een natuurlijk geneesmiddel voor het behandelen van aandoeningen zoals aangeboren hartziekte en erectiestoornissen.

Tohoku University en FromSeeds Corporation in Japan ontdekten dat het verwarmen van een suikerachtige oplossing afgeleid van biomassa de bruikbare verbinding produceerde zonder dat andere katalysatoren nodig waren, volgens een studie gepubliceerd in het Bulletin van de Chemical Society of Japan.

biomassa, zoals dierlijke mest, gewas afval, en bosafval, wordt gebruikt voor energieproductie en andere industriële processen, of als grondstof in chemische productie. Glucose uit suikerriet en afval van maïsgewassen, bijvoorbeeld, kan worden gebruikt voor de productie van chemicaliën zoals ethanol (gebruikt als antisepticum), carbonzuur (gebruikt in frisdrank) en furfural (gebruikt als onkruidverdelger).

Hitoshi Kasai van Tohoku University's Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials en collega's wilden een vereenvoudigde benadering ontwikkelen om producten te maken van uit biomassa afgeleide verbindingen die vervolgens kunnen worden gebruikt om andere fijne chemicaliën te vervaardigen.

Hun is een eenvoudige eenstapsbenadering die de suiker 2-deoxy-d-glucose omzet, die kan worden bereid uit d-glucose, in een verbinding genaamd 4 hydroxy-2-(hydroxymethyl)cyclopent-2-en-1-on. Het proces omvat het verhitten van een waterige oplossing van 2-deoxy-d-glucose tot 140°C gedurende 28 uur, om 80 procent van de suiker om te zetten in de tweede verbinding. Het zeven uur verwarmen van de suiker tot 160°C levert een opbrengst van 74 procent op. hun methode, die vergelijkbaar is met een snelkookpan, maakt gebruik van een lagere temperatuur en druk dan die worden toegepast in algemene biomassaprocessen, en gebruikt geen katalysatoren. Een eerdere studie rapporteerde de productie van de tweede verbinding uit kininezuur met behulp van een tienstapsproces met een opbrengst van slechts 3,5 procent.

Het team toonde vervolgens aan dat 4 hydroxy-2-(hydroxymethyl)cyclopent-2-en-1-one kon worden omgezet in prostaglandine E1, een verbinding die wordt gebruikt als een natuurlijk geneesmiddel voor de behandeling van aandoeningen zoals erectiestoornissen bij mannen en een type aangeboren hartaandoening bij baby's.

De onderzoekers verwachten dat 4 hydroxy-2-(hydroxymethyl)cyclopent-2-en-1-one kan worden gebruikt als een belangrijke bouwsteen voor de vervaardiging van andere bruikbare verbindingen. "We zijn ervan overtuigd dat het voortzetten van onderzoek naar de omzetting van gemodificeerde suikers zal leiden tot de ontdekking van waardevollere verbindingen op het gebied van biomassachemie, ’ concluderen ze.