Le BPA est un composé organique fabriqué à partir de sources de combustibles fossiles. Le produit chimique industriel est utilisé pour fabriquer des plastiques et des résines depuis les années 1950, et les produits fabriqués avec sont bon marché à fabriquer, dégager, souple et solide. Le BPA peut être trouvé dans une variété de produits, y compris les bouteilles d'eau, conteneurs de stockage et équipements sportifs. Il est également largement utilisé dans les revêtements de boîtes de conserve et de boissons et dans le papier des reçus de vente. C'est l'un des produits chimiques les plus couramment synthétisés aujourd'hui avec plus de six millions de tonnes créées en 2018 seulement.

Cependant, des études depuis 2008 ont montré que le BPA imite les œstrogènes dans le corps et a des impacts négatifs sur notre système endocrinien. Certains détaillants ont retiré des produits fabriqués avec du BPA et la recherche de plastiques sans BPA a conduit à des recherches sur des alternatives similaires telles que le bisphénol S et le bisphénol F. Mais la sécurité de ces alternatives aux combustibles fossiles est encore inconnue.

Doyen Webster, professeur et chaire de revêtements et matériaux polymères; Mukund Sibi, Professeur émérite de l'Université de chimie et biochimie; et Catherine Sutton, candidate au doctorat en chimie et biochimie du NDSU, a récemment publié des recherches sur les alternatives biosourcées au bisphénol-A (BPA) dans le cadre de l'American Chemical Society Chimie et ingénierie durables journal. La recherche s'intitule "Nouveaux diols furaniques biosourcés en tant qu'alternatives potentielles au BPA :synthèse et dépistage de l'activité endocrinienne".

L'équipe du NDSU a entrepris de créer des alternatives au BPA dérivées de matières premières de la biomasse par rapport aux combustibles fossiles. Ils ont créé une série de nouveaux diols (éléments constitutifs de la chimie organique) à partir d'une matière première facilement disponible, l'hydroxyméthyl furfural (HMF). Le HMF est un composé organique formé par la déshydratation de certains sucres. On le trouve naturellement lorsque les matières premières contenant du sucre sont chauffées et que la caramélisation se produit. Il se produit naturellement dans le café, les fruits secs et le miel ainsi que les sous-produits comme le sirop de maïs à haute teneur en fructose.

L'analyse des nouveaux diols pour l'activité endocrinienne et la cytotoxicité a été réalisée et trois diols à base de HMF ont été identifiés étant donné leur absence d'effet négatif sur l'activité endocrinienne. Ces substituts potentiels du BPA sont actuellement évalués dans les laboratoires du NDSU pour leurs applications dans les revêtements et les polymères.

"Ces diols ont un potentiel élevé comme matière première pour un certain nombre de matériaux polymères, " a déclaré Sutton. " Nous sommes optimistes alors que nous progressons dans les polymérisations utilisant nos diols dérivés de la biomasse. " En trouvant des diols naturels qui n'ont pas eu les mêmes réactions biologiques négatives que le BPA, la recherche de l'équipe est unique.

"Trouver des substituts au bisphénol-A est un gros problème de nos jours, " a déclaré Sibi. "Nous avons fabriqué de nouveaux diols plus sûrs qui ont été initialement évalués pour leur activité biologique, ce qui distingue vraiment notre travail des autres sur le terrain. Nous pensons avoir une alternative au BPA qui est sûre et qui ne dépend pas des combustibles fossiles, ce qui est un avantage supplémentaire." Le financement a été fourni par le ND Centre of Research Excellence (CORE) Biobased Materials Science and Technology (BiMAT) et soutenu par des contributions en nature et financières d'AkzoNobel. Le projet a également été soutenu par le ND EPSCoR Center pour la science des matériaux durables.