Il BPA è un composto organico ottenuto da fonti di combustibili fossili. La chimica industriale è stata utilizzata per produrre plastiche e resine sin dagli anni '50, e i prodotti realizzati con esso sono economici da realizzare, chiaro, flessibile e forte. Il BPA può essere trovato in una varietà di prodotti, comprese le bottiglie d'acqua, contenitori di stoccaggio e attrezzature sportive. È anche ampiamente utilizzato nei rivestimenti di lattine per alimenti e bevande e nella carta per ricevute di vendita. È una delle sostanze chimiche più comunemente sintetizzate oggi con oltre sei milioni di tonnellate create solo nel 2018.

Però, studi dal 2008 hanno dimostrato che il BPA imita gli estrogeni nel corpo e ha un impatto negativo sui nostri sistemi endocrini. Alcuni rivenditori hanno ritirato i prodotti realizzati con BPA e la ricerca di plastiche prive di BPA ha portato alla ricerca di alternative simili come il bisfenolo S e il bisfenolo F. Ma la sicurezza di queste altre alternative ai combustibili fossili è ancora sconosciuta.

Dean Webster, docente e cattedra di rivestimenti e materiali polimerici; Mukund Sibi, Professore Emerito Universitario di Chimica e Biochimica; e la candidata al dottorato in chimica e biochimica NDSU Catherine Sutton hanno recentemente pubblicato una ricerca sulle alternative a base biologica al bisfenolo-A (BPA) nell'American Chemical Society's Chimica e ingegneria sostenibili rivista. La ricerca è intitolata "Nuovi dioli furanici biobased come potenziali alternative al BPA:sintesi e screening dell'attività endocrina".

Il team NDSU ha deciso di creare alternative al BPA derivate da materie prime da biomassa rispetto ai combustibili fossili. Hanno creato una serie di nuovi dioli (elementi costitutivi della chimica organica) da una materia prima prontamente disponibile, l'idrossimetilfurfurale (HMF). L'HMF è un composto organico formato dalla disidratazione di alcuni zuccheri. Si trova naturalmente quando le materie prime contenenti zucchero vengono riscaldate e si verifica la caramellizzazione. Si trova naturalmente nel caffè, frutta secca e miele, nonché sottoprodotti come lo sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio.

È stata eseguita l'analisi dei nuovi dioli per l'attività endocrina e la citotossicità e sono stati identificati tre dioli a base di HMF data la loro mancanza di effetti negativi sull'attività endocrina. Questi potenziali sostituti del BPA sono ora in fase di valutazione nei laboratori NDSU per le loro applicazioni nei rivestimenti e nei polimeri.

"Questi dioli hanno un alto potenziale come materiale di partenza per un certo numero di materiali polimerici, " ha detto Sutton. "Siamo ottimisti mentre andiamo avanti con le polimerizzazioni utilizzando i nostri dioli derivati ​​dalla biomassa." Trovando dioli naturali che non hanno avuto le stesse reazioni biologiche negative del BPA, la ricerca del team è unica.

"Trovare sostituti del bisfenolo-A è un grosso problema in questi giorni, " Ha detto Sibi. "Abbiamo realizzato nuovi dioli più sicuri che sono stati inizialmente valutati per la loro attività biologica, che distingue davvero il nostro lavoro dagli altri sul campo. Crediamo di avere un'alternativa al BPA che sia sicura e non si basi sui combustibili fossili, che è un ulteriore vantaggio." Il finanziamento è stato fornito dal ND Center of Research Excellence (CORE) Biobased Materials Science and Technology (BiMAT) e supportato attraverso contributi in natura e finanziari di AkzoNobel. Il progetto è stato anche sostenuto dal ND EPSCoR Center per la scienza dei materiali sostenibili.