Les chercheurs ont identifié un processus en une étape pour convertir un sucre d'origine végétale en un composé chimique qui peut être utilisé pour fabriquer d'autres substances, y compris un produit pharmaceutique naturel pour le traitement d'affections telles que les maladies cardiaques congénitales et la dysfonction érectile.

L'Université de Tohoku et FromSeeds Corporation au Japon ont découvert que le chauffage d'une solution sucrée dérivée de la biomasse produisait le composé utile sans avoir besoin d'autres catalyseurs, selon une étude publiée dans le Bulletin de la Société chimique du Japon.

Biomasse, comme le fumier animal, déchets de récolte, et les débris forestiers, est utilisé pour la production d'énergie et d'autres processus industriels, ou comme matière première dans la fabrication de produits chimiques. Glucose de résidus de récolte de canne à sucre et de maïs, par exemple, peut être utilisé pour la fabrication de produits chimiques tels que l'éthanol (utilisé comme antiseptique), acide carboxylique (utilisé dans les boissons gazeuses) et furfural (utilisé comme désherbant).

Hitoshi Kasai de l'Institut de recherche multidisciplinaire pour les matériaux avancés de l'Université de Tohoku et ses collègues voulaient développer une approche simplifiée pour fabriquer des produits à partir de composés dérivés de la biomasse qui peuvent ensuite être utilisés pour fabriquer d'autres produits chimiques fins.

Il s'agit d'une approche simple en une étape qui convertit le sucre 2-désoxy-d-glucose, qui peut être préparé à partir de d-glucose, en un composé appelé 4 hydroxy-2-(hydroxyméthyl)cyclopent-2-en-1-one. Le procédé consiste à chauffer une solution aqueuse de 2-désoxy-d-glucose à 140 °C pendant 28 heures, pour convertir 80 pour cent du sucre dans le deuxième composé. Le chauffage du sucre à 160°C pendant sept heures produit un rendement de 74 pour cent. Leur méthode, qui ressemble à un autocuiseur, utilise une température et une pression inférieures à celles appliquées dans les procédés généraux de biomasse, et n'utilise pas de catalyseurs. Une étude précédente a rapporté la production du deuxième composé à partir d'acide quinique en utilisant un processus en dix étapes avec un rendement de seulement 3,5 pour cent.

L'équipe a ensuite démontré que la 4 hydroxy-2-(hydroxyméthyl)cyclopent-2-en-1-one pouvait être convertie en prostaglandine E1, un composé utilisé comme produit pharmaceutique naturel pour traiter des conditions telles que la dysfonction érectile chez les hommes et un type de maladie cardiaque congénitale chez les bébés.

Les chercheurs prévoient que la 4 hydroxy-2-(hydroxyméthyl)cyclopent-2-en-1-one peut être utilisée comme élément de base important pour la fabrication d'autres composés utiles. "Nous sommes convaincus que faire avancer la recherche sur la conversion des sucres modifiés conduira à la découverte de composés plus précieux dans le domaine de la chimie de la biomasse, " concluent-ils.