Análisis multivariado del proceso de adsorción-desorción de albúmina sobre superficies de sílica

MA. LAURA MARTÍN; VALERIA PFAFFEN; LAURA E. VALENTI; CARLA E. GIACOMELLI

Jornada; VI Jornadas de Postgrado de la Facultad de Ciencias Químicas; 2013

Para comprender el proceso de adsorción-desorción de proteínas que ocurre en la interfaz sólido-solución acuosa hay que considerar una gran cantidad de variables que condicionan el comportamiento interfacial de las proteínas. El empleo de diseños factoriales de experimentos permite identificar a los factores que tienen efecto significativo y que condicionan la interacción proteína-sustrato sólido. En consecuencia, con estos diseños es posible comprender el proceso de adsorción-desorción de proteínas a partir de un número limitado de experimentos utilizando análisis multivariado. Para responder los interrogantes básicos vinculados con el comportamiento de proteínas en interfaces sólido-solución acuosa, se propuso como objetivo comprender el proceso de adsorción de proteínas utilizando diseños factoriales de experimentos. En particular, se estudió la adsorción-desorción de albúmina sérica bovina (BSA) sobre sustratos sólidos de silicio/sílica a dos valores de pH (4,8 y 7,3) mediante reflectometría, evaluando la velocidad inicial de adsorción, el factor de retardo, la cantidad adsorbida de saturación y el porcentaje de desorción frente a la dilución. En los diseños factoriales, se evaluó la significación estadística de la velocidad de flujo, la concentración de BSA y el tiempo de adsorción a cada uno de los valores de pH estudiados. Del análisis de los datos, se observó que tanto la velocidad inicial de adsorción como el factor de retardo (que relaciona la velocidad inicial con la velocidad de transporte) dependen de la velocidad de flujo y de la concentración de BSA a ambos pH. En relación con la cantidad adsorbida de saturación, el tiempo de adsorción y la concentración de BSA son factores significativos a ambos valores de pH. A alta concentración de proteína, aumenta a medida que se incrementa el tiempo de adsorción, mientras que a baja concentración la cantidad adsorbida no varía apreciablemente al aumentar el tiempo de adsorción. Por último, del análisis del porcentaje de desorción se observa que a ambos pH los factores que tienen influencia en la respuesta son el tiempo de adsorción y la velocidad de flujo. Este efecto es más marcado a alta concentración de BSA. De estos dos factores, el tiempo de adsorción es el más significativo, ya que a tiempos largos el porcentaje de desorción es menor, particularmente con la mayor concentración de BSA. Por lo tanto, la optimización de la interacción BSA-sílica (relajación) no está controlada por el impedimento estérico dado por el grado de cubrimiento superficial sino que depende del tiempo de residencia de la proteína sobre la superficie.