Adsorción de arginina en monocapas de langmuir de dppc: comparación de experimentos con simulaciones

JOAQUÍN KLUG , MATÍAS VIA, DIEGO MASONE, VICTORIA BERBERIAN, NATALIA WILKE, MARIO G. DEL PÓPOLO

Buenos Aires

Congreso; 'XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica de la Asociacion Argentina de Investigación Fisicoquímica; 2015

Asociacion Argentina de Investigación Fisicoquímica

Los lípidos en ambientes acuosos generan distinto tipos de estructurasauto-ensambladas, tales como bicapas y micelas. En una interface agua-aire, loslípidos se ordenan espontáneamente formando una monocapa de Langmuir con lascabezas polares inmersas en la solución acuosa mientras que las colas no-polaresestán expuestas al aire[1].En este trabajo se presenta una comparación entre resultados experimentales y desimulaciones de Dinámica Molecular, para una monocapa de Langmuir dedipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC). Además, se estudia como son afectadas laspropiedades fisicoquímicas de la monocapa debido a la presencia de moléculas dearginina+ (Arg+) adsorbida sobre la misma.Las isotermas de presión(lateral)-área(molecular) experimental y simulada para DPPCpuro presentan la misma tendencia, al aumentar la presión lateral disminuye el áreamolecular. En presencia de Arg+ los resultados experimentales y los simulados sonsimilares y no hay grandes cambios respecto al DPPC en ausencia de Arg+. Sinembargo en los ciclos de compresión-descompresión experimentales se observa unamayor histéresis, lo que correlaciona con una mayor fluctuación en la determinacióndel área molecular en las simulaciones. Esto es debido a que la Arg+ incrementa lostiempos de relajación del sistema.Tanto la diferencia de potencial de la interface agua-aire experimental como elsimulado exhiben un valor de ~0,35 V para las monocapas con Arg+, mientras que elvalor experimental y el simulado difiere para las monocapas de DPPC sobre agua:~0,35 V experimental y ~0,12 V simulado.Por otro lado las simulaciones permiten extraer información respecto de la energíainvolucrada en la adsorción de Arg+ a la monocapa de DPPC, siendo el procesoaltamente favorable con una energía de adsorción de ~43 kJ mol-1. Asimismo, sedilucidan los detalles de las interacciones intermoleculares específicas que son lasresponsables de esta fuerte adsorción.Como conclusión los resultados experimentales y simulados están de acuerdo en queno se generan grandes cambios en la isoterma presión-área y en los potenciales de lamonocapa con Arg+. A pesar de que mediante la simulación se determinó que laadsorción de Arg+ en las monocapas de Langmuir de DPPC es altamente favorable.[1] Kaganer, V. M.; Helmuth Müohwald H.; Dutta P. ?Structure and phase transitions inLangmuir monolayers?. Reviews of Modern Physics 71.3 (1999): 779