Estudo da precipitação isoeletrica da insulina suina em soluções aquosas com o dioxido de carbono

Autor(es)

Alexandre Keiji Tashima

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2007-04-10

Membros da banca

Everson Alves Miranda; Carlos Eduardo Calmanovici; Paulo de Tarso Vieira e Rosa; Martín Aznar; Theo Guenter Kieckbusch

• Orientador: Pedro de Alcantara Pessoa Filho; Everson Alves Miranda

Resumo

A técnica de precipitação é freqüentemente utilizada na recuperação de proteínas de soluções aquosas. Uma das formas de se realiza-la é através do processo de precipitação isoelétrica, que consiste no ajuste do pH do meio ao valor em que a proteína tem carga global nula, ou seja, no ponto isoelétrico, pI. Ácidos e bases minerais são normalmente utilizados para ajustar o pH do meio ao pI e provocar a precipitação de proteínas. Contudo, para se obter proteínas de alta pureza e evitar a poluição do meio com resíduos indesejáveis, há a necessidade de um processo adicional para a neutralização da solução e remoção dos sais gerados. Além disso, concentrações locais elevadas dos ácidos podem causar a desnaturação da proteína de interesse. Estudos recentes vêm apontando a utilização de eletrólitos voláteis como uma alternativa promissora aos agentes de precipitação convencionalmente empregados na recuperação de proteínas. Eletrólitos voláteis são obtidos pela dissolução de gases como o dióxido de carbono em solução aquosa; nesta dissolução formam-se íons, cujas concentrações dependem da temperatura e pressão do sistema. Biomoléculas de interesse farmacêutico, como a insulina, por exemplo, podem ser potencialmente recuperadas por processos de precipitação isoelétrica com o CO2. Assim, neste projeto realizou-se um estudo experimental e teórico da precipitação isoelétrica da insulina suína com dióxido de carbono, avaliando-se a influência dos parâmetros de processo como a temperatura, pressão e concentrações de eletrólitos e de proteínas sobre a precipitação. A cinética de variação de pH devida à acidificação das soluções contendo a insulina foi determinada, assim como a cinética de precipitação da proteína. A utilização do bicarbonato de sódio como agente tamponante, em conjunto com o ácido carbônico formado em solução, permitiu que os estudos de equilíbrio fossem realizados sem a necessidade de nenhum componente adicional para o controle do pH do sistema. Dados de solubilidade da insulina suína foram obtidos entre as temperaturas de 5 e 25oC, até a pressão de 16 bar de CO2. Estes dados foram correlacionados por um modelo termodinâmico em que a proteína em solução foi considerada como um eletrólito, o que permitiu uma análise do efeito de forças eletrostáticas sobre a solubilidade da proteína (AU)

• Processo FAPESP: 02/13836-5 - Estudo da precipitação isoelétrica de proteínas com eletrólitos voláteis
• Beneficiário: Alexandre Keiji Tashima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto