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Master's Dissertation
Document
Author
Full name
Carlos Eduardo Kolb Maynardes Araujo de Campos Jordão
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Pessôa Filho, Pedro de Alcântara (President)
Derenzo, Silas
Kilikian, Beatriz Vahan
Title in Portuguese
Estudo do equilíbrio de fases em sistemas aquosos contendo albumina de soro bovino e polietileno glicol.
Keywords in Portuguese
Equilíbrio líquido-líquido
Equilíbrio sólido-líquido
Modelagem matemática
Polímeros sintéticos
Proteínas
Termodinâmica
Abstract in Portuguese
No presente trabalho estudou-se o equilíbrio de fases em sistemas aquosos contendo albumina do plasma bovino (BSA) e polietileno glicol (PEG) com tamanhos médios de cadeia 2000, 4000, 6000 e 10000, para valores de pH iguais a 4,0, 5,0 e 6,0, na temperatura de 25ºC. Pôde-se observar que o diagrama de fases é dependente do pH e do tamanho da cadeia. Conforme a região do diagrama, observaram-se sistemas que apresentaram características de equilíbrio sólido-líquido (ESL) e de equilíbrio líquido-líquido (ELL), além de sistemas presumivelmente metaestáveis que apresentam uma transição dos dois comportamentos, cujas concentrações de PEG são intermediárias em relação aos sistemas que apresentam puramente o ELL ou o ELS. Mediante a interpretação dos dados experimentais e a análise a partir da equação de Flory-Huggins, verificou-se a dependência direta entre o tamanho médio de cadeia polimérica e a formação do ELS. Os resultados sugerem que os grupos hidroxila terminais das moléculas de PEG interagem com as moléculas de BSA, alterando a conformação das últimas de tal modo que o coeficiente de interação BSA-H2O (oriundo da equação de Flory-Huggins) também se altera. Como o parâmetro de maior influência na atividade da proteína em solução é justamente o coeficiente de interação BSA-H2O, pequenas alterações geram uma grande mudança no cálculo desta atividade sendo portanto o principal fator a afetar a estado de equilíbrio.
Title in English
Phase equilibrium study in aqueous systems containing bovine serum albumin and polyethylene glycol.
Keywords in English
Liquid-liquid equilibrium
Mathematical modeling
Proteins
Solid-liquid equilibrium
Synthetic polymers
Thermodynamics
Abstract in English
The phase equilibrium in aqueous systems containing bovine serum albumin (BSA) and polyethylene glycol (PEG) with average molar mass values of 2000, 4000, 6000 and 10000 was studied in this work. All experiments were carried out at 25ºC, and the pH was varied within the values 4,0, 5,0 and 6,0. It was observed that the phase diagram depends on the pH and on polymer chain average size. According to the composition of the systems, not only solid-liquid (SLE) and liquid-liquid (LLE) equilibrium were observed, but also possible metastable systems with transition characteristics, whose PEG concentrations are intermediate to the purely SLE or LLE systems. Following the experimental data interpretation and the analysis of the Flory-Huggins equation, it was observed a direct relationship between the polymeric average size and the formation of SLE. The results imply that the terminal hydroxyl groups of the PEG molecules interact with BSA molecules, changing the protein conformation in such a way that the interaction coefficient BSA-H2O (which came from the Flory-Huggins equation) changes accordingly. Bearing in mind that the most influential parameter in the protein activity is the interaction coefficient BSA-H2O, small changes lead to a significant change in the calculated value of this activity. It is thus possible to state that the average molecular mass value of PEG is the main factor that affects the equilibrium state.
 
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Publishing Date
2008-02-26
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • Jordão, C. E. K. M. A. C., e Pessôa Filho, P. A. Estudo do equilíbrio de fases em sistemas aquosos contendo albumina de soro bovino e polietileno glicol. In XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Recife, 2008. Anais., 2008.
  • Jordão, C. E. K. M. A. C., Pessoa Junior, A., e Pessôa Filho, P. A. Sistemas aquosos contendo albumina de soro bovino e poliacrilato de sódio. In XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química e V Congresso Brasileiro de Termodinâmica Aplicada, Foz do Iguaçu, 2010. Anais., 2010.
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