Kamis, 10 September 2015

Penyalahgunaan konsep keberlanjutan dapat menyebabkan bahkan lebih beracun bahan kimia

lemari asam murah - Penggantian komponen kimia beracun analog alami tidak beracun adalah pendekatan populer dalam proyek-proyek berkelanjutan. Penelitian dilakukan pada Zelinsky Institut Kimia Organik (Moskow) telah menunjukkan bahwa penggantian sebagian senyawa kimia dengan analog alami mereka mungkin mengejutkan menyebabkan bahkan produk yang lebih beracun.

Abad ke-21 telah disajikan kita dengan tantangan ilmiah baru - pembangunan berkelanjutan. Dalam pertempuran untuk dunia yang berkelanjutan, manusia berusaha untuk mencapai tujuan mulia seperti menciptakan generasi baru dari teknologi kimia yang unggul dan bahan dengan kompatibilitas lingkungan lengkap.

Kimia milik ilmu-ilmu yang konsep produksi tidak beracun dan limbah-bebas adalah penting terbesar. Prinsip-prinsip kimia hijau dan konsep Keberlanjutan telah sangat dipengaruhi penelitian dan pengembangan dalam ilmu kimia. Prinsip-prinsip ini meliputi penguraian nyaman dan toksisitas diminimalkan. Ini adalah fakta yang terkenal bahwa bahan kimia yang umum terutama berdasarkan beracun, bio-kompatibel zat, yang berbahaya bagi lingkungan. Sebaliknya, komponen alami biokompatibel dan tidak memiliki efek toksik. Saat ini, ahli kimia melakukan berbagai upaya untuk mengganti zat beracun dengan analog alami yang sesuai, dan untungnya, perubahan hanya satu komponen kadang-kadang tidak meningkatkan kompatibilitas lingkungan dan mengurangi dampak berbahaya.

Pendekatan ini telah digunakan dalam upaya untuk menciptakan cairan ionik biokompatibel. Cairan ionik, juga disebut garam cair, elektrolit cair, atau mencair ionik, adalah garam, yang cair pada suhu di bawah 100 ยบ C. Directionality spasial dan terpisah nano-struktur yang ditemukan dalam cairan ionik menyediakan mereka dengan sifat unik, salah satu yang paling mengejutkan dari yang kemungkinan 'fine-tuning': setiap cairan ionik terdiri dari kation dan anion gugus, dan dengan memvariasikan mereka, secara individu atau bersama-sama, sifat tertentu dari IL dapat diubah.

Menjadi zat nonvolatile dan nonflammable, cairan ionik diyakini menjadi pengganti untuk pelarut organik tradisional yang mudah menguap dan mudah terbakar, dan telah menemukan aplikasi di berbagai bidang seperti kimia modern dan teknologi sebagai sintesis organik, katalisis, elektrokimia, pengolahan bahan bakar nuklir, dan lain-lain. Awalnya, cairan ionik dianggap sebagai bahan kimia 'hijau'; Namun, potensi biologis mereka dengan cepat menjadi jelas. Sekarang ditetapkan bahwa cairan ionik dapat mempengaruhi kehidupan di semua tingkat, dari biomolekul tunggal untuk seluruh ekosistem.

Studi yang dilakukan oleh peneliti dari Zelinsky Institut Kimia Organik mengevaluasi aktivitas kelas baru dikembangkan dari asam amino yang mengandung cairan ionik terhadap kultur sel kanker dan normal. Dalam perjanjian dengan pertimbangan keberlanjutan yang disebutkan di atas, itu diambil begitu saja bahwa pengenalan komponen alami (yaitu asam amino) ke dalam cairan ionik akan menurunkan toksisitas dan menyebabkan lebih ramah lingkungan turunan kimia.

Para peneliti menggantikan kation dan anion dalam cairan ionik umum [BMIM] [BF4] dengan asam amino alami valine untuk mendapatkan dua cairan ionik dimodifikasi - [BMIM] [Val] (bantalan valine sebagai anion) dan [Val-OMe ] [BF4] (valin sebagai kation bantalan). Sebagai salah satu mungkin berharap, [BMIM] [Val] ternyata kurang beracun dari senyawa aslinya [BMIM] [BF4]. Namun, [Val-OMe] [BF4] menunjukkan toksisitas tiba-tiba tinggi. Anehnya, penggantian komponen kimia [BMIM] + dengan kation alami berdasarkan valine memberi produk ionik terasa lebih beracun.

Para penulis menguji serangkaian ILS berbasis asam umum dan amino dan menunjukkan bahwa cairan ionik yang mengandung anion atau kation didasarkan pada asam amino Glycine, Alanine, atau Valin umumnya menunjukkan sitotoksisitas yang lebih tinggi atau sebanding dengan ILS berbasis imidazolium konvensional dengan anorganik atau anion organik kecil. Para penulis mengamati peningkatan toksisitas untuk beberapa sistem ionik setelah penggabungan fragmen asam amino alami.

Sebuah mekanisme yang mungkin dari tindakan asam amino seperti mengandung cairan ion melibatkan interaksi dengan protein membran transporter digunakan oleh sel untuk asupan asam amino. Sebuah asam amino tidak berbahaya, menjadi bagian dari cairan ionik, membantu a / bagian beracun biologis aktif untuk memasuki sel, di mana hal itu menyebabkan apoptosis, atau sel mati terprogram. Meskipun tujuan awal untuk membuat cairan ionik tidak beracun tidak tercapai, temuan ini menunjukkan potensi aplikasi asam amino yang mengandung cairan ionik dalam biologi dan kedokteran untuk pengiriman obat yang ditargetkan memanfaatkan sifat merdu cairan ion.

Sebagai Prof. Ananikov berkomentar: "Toksisitas dan eco-aktivitas cairan ion sekarang menjadi topik yang dibahas Seperti baru-baru kami pelajari, mencapai sifat kimia yang unggul, serta secara bersamaan memegang kompatibilitas lingkungan, adalah arah yang sangat rumit, tetapi tidak dapat dihindari untuk. -tugas tertentu optimasi. "

Untuk meringkas, penggantian komponen kimia beracun analog alami tidak beracun dan biokompatibel adalah salah satu pendekatan yang paling populer di proyek-proyek berkelanjutan. Penelitian dilakukan pada Zelinsky Institut Kimia Organik dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (Moskow) telah menunjukkan bahwa penggantian sebagian senyawa kimia dengan analog alami mereka mungkin mengejutkan menyebabkan bahkan produk yang lebih beracun. Artikel yang diterbitkan di Toksikologi Penelitian menjelaskan peningkatan toksisitas cairan ionik setelah penggabungan residu asam amino.