INVESTIGADORES
NERLI Bibiana Beatriz
congresos y reuniones científicas
Título:
Predicción del equilibrio líquido líquido y el reparto de proteínas mediante una extensión de la ecuación de pitzer
Autor/es:
PÉREZ, BRENDA; PELLEGRINI MALPIEDI, LUCIANA; TUBÍO, GISELA; PESSOA FILHO, PEDRO DE ALCANTARA; NERLI, BIBIANA
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica; 2011
Resumen:
En los últimos años se ha incrementado notoriamente la utilización de sistemas bifásicos acuosos (SBAs) en el aislamiento de macromoléculas de importancia industrial. Sin embargo, el éxito del proceso extractivo se ha visto limitado por la falta de un marco teórico sólido que permita predecir el comportamiento de reparto de la molécula en estudio. Los SBAs son sistemas intrínsecamente no ideales debido a las fuertes interacciones presentes entre sus componentes. El modelo de Pitzer para el cálculo de la energía libre de exceso contempla contribuciones de largo y corto alcance y ha resultado satisfactorio para describir ciertos SBAs. En este trabajo se plantearon los siguientes objetivos: a) Medir el comportamiento de reparto de siete proteínas modelo: pepsina, lisozima, albúmina sérica bovina, catalasa, beta-lactoglobulina, alfa amilasa y ureasa en SBAs formados por PEGs de diferentes pesos moleculares (4000, 6000 y 8000) y tres sales sódicas de aniones biodegradables: tartrato, succinato y citrato. b) Modelar dichos repartos Las composiciones de equilibrio se obtuvieron cuantificando la concentración de polímero y sal en cada fase por métodos analíticos independientes. Los coeficientes de reparto (Kr) de diferentes proteínas modelo fueron obtenidos determinando la concentración proteica por medidas de absorbancia a 280 nm. En un primer paso, se calculó el equilibrio líquido-líquido en ausencia de proteína. Los parámetros del modelo correspondientes a la interacción polímero-polímero, polímero-sal y anión-catión (corto y largo alcance) se obtuvieron mediante ajuste de los datos experimentales minimizando la función de error empleada en la literatura. Los resultados obtenidos mostraron dependencia lineal entre: i) el parámetro de interacción polímero-polímero y el cuadrado de su peso molecular; ii) el parámetro polímero-sal y el peso molecular del polímero, siendo ambos hallazgos consistentes con el modelo aplicado. La función error arrojó valores pequeños en todos los casos indicando una buena correspondencia entre las composiciones de equilibrio predichas y las experimentales. En una segunda etapa, se modeló el reparto de las proteínas indicadas. En todos los sistemas se observó una distribución unilateral hacia la fase polimérica (Krs > 1) para pepsina y lisozima, y hacia la fase rica en sal (Krs < 1) para catalasa y alfa amilasa. Las restantes proteínas evidenciaron comportamientos diversos dependientes del SBA ensayado. El ajuste de los valores experimentales empleando los parámetros estimados en la primera parte permitió estimar los parámetros de la interacción proteína-sal y proteína -polímero. Las diferencias observadas entre los Krs calculados y los experimentales no resultaron significativas, siendo en la mayoría de los casos menores al error experimental. Se concluye que la extensión del modelo de Pitzer resulta adecuada para describir termodinámicamente a los SBAs ensayados. La habilidad predictiva sobre el comportamiento de reparto de las proteínas estudiadas, convierten a la extensión de la ecuación de Pitzer empleada en una herramienta útil en el diseño y definición de las condiciones operativas de estos sistemas.