Publicação
The cation specific effects on the aqueous solubility of amino acids: experimental and molecular dynamics simulations contributions
| Resumo: | O estudo dos efeitos específicos dos iões na solubilidade de aminoácidos e proteínas, em soluções aquosas, é vital para o desenvolvimento de muitas áreas da bioquímica e da biotecnologia. Neste trabalho estudou-se o efeito dos iões de sais inorgânicos na solubilidade de aminoácidos, em soluções aquosas salinas, através de medições experimentais e simulações de dinâmica molecular. Foram selecionados três aminoácidos (DL-alanina, L-isoleucina e L-valina) como compostos modelo. Face à sua relevância biológica e escassa informação disponível na literatura, selecionaram-se ainda os seguintes catiões: K+, Li+, Ca2+ e Al3+, variando o anião entre Cl- ou . Recorrendo a um método analítico isotérmico mediu-se a solubilidade, a 298,15 K, da DL-alanina (Ala) em soluções aquosas contendo CaCl2 e K2SO4 e da L-isoleucina (Iso) e L-valina (Val), em soluções aquosas contendo CaCl2, K2SO4, LiCl, Li2SO4, Al2(SO4)3 e AlCl3. No caso de LiCl, o efeito observado na solubilidade de Val e Iso é praticamente inexistente enquanto Li2SO4 e K2SO4 induzem um efeito de salting-out. Por último, para CaCl2, Al2(SO4)3 e AlCl3 observou-se um efeito de salting-in bastante pronunciado, sendo mais forte no caso dos sais que contêm alumínio. Os resultados obtidos pelas simulações de dinâmica molecular sugerem que o efeito de salting-in na solubilidade é diferente entre catiões e aniões. Os catiões polivalentes fortemente hidratados (Ca2+ e Al3+) apresentam interações extremamente fortes com o grupo carboxílico dos aminoácidos, resultando num efeito pronunciado de salting-in. Por outro lado, os iões Li+ e K+ não estabelecem interações relevantes com os aminoácidos, apresentando pouco efeito na solubilidade. |
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| Autores principais: | Sousa, Cátia Sofia Ribeiro de |
| Assunto: | Aminoácidos Solubilidade Efeito de iões Dinâmica molecular |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | O estudo dos efeitos específicos dos iões na solubilidade de aminoácidos e proteínas, em soluções aquosas, é vital para o desenvolvimento de muitas áreas da bioquímica e da biotecnologia. Neste trabalho estudou-se o efeito dos iões de sais inorgânicos na solubilidade de aminoácidos, em soluções aquosas salinas, através de medições experimentais e simulações de dinâmica molecular. Foram selecionados três aminoácidos (DL-alanina, L-isoleucina e L-valina) como compostos modelo. Face à sua relevância biológica e escassa informação disponível na literatura, selecionaram-se ainda os seguintes catiões: K+, Li+, Ca2+ e Al3+, variando o anião entre Cl- ou . Recorrendo a um método analítico isotérmico mediu-se a solubilidade, a 298,15 K, da DL-alanina (Ala) em soluções aquosas contendo CaCl2 e K2SO4 e da L-isoleucina (Iso) e L-valina (Val), em soluções aquosas contendo CaCl2, K2SO4, LiCl, Li2SO4, Al2(SO4)3 e AlCl3. No caso de LiCl, o efeito observado na solubilidade de Val e Iso é praticamente inexistente enquanto Li2SO4 e K2SO4 induzem um efeito de salting-out. Por último, para CaCl2, Al2(SO4)3 e AlCl3 observou-se um efeito de salting-in bastante pronunciado, sendo mais forte no caso dos sais que contêm alumínio. Os resultados obtidos pelas simulações de dinâmica molecular sugerem que o efeito de salting-in na solubilidade é diferente entre catiões e aniões. Os catiões polivalentes fortemente hidratados (Ca2+ e Al3+) apresentam interações extremamente fortes com o grupo carboxílico dos aminoácidos, resultando num efeito pronunciado de salting-in. Por outro lado, os iões Li+ e K+ não estabelecem interações relevantes com os aminoácidos, apresentando pouco efeito na solubilidade. |
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