Nanopartículas magnéticas revestidas para depleção de albumina de soro sanguíneo humano

No presente trabalho foi desenvolvido um processo de separação de proteínas de soro humano por adsorção utilizando-se nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4) com diferentes revestimentos. Na primeira etapa do processo obtém-se um sobrenadante de menor complexidade em que a albumina humana (HSA) pode ser depletada em diferentes quantidades. Ao contrário dos kits comerciais disponíveis, os quais descartam as proteínas adsorvidas nessa etapa de depleção, o método proposto permite a recuperação das proteínas codepletadas nas nanopartículas (depletoma) e da própria HSA, de modo que as amostras obtidas podem ser usadas para estudos do depletoma e até mesmo do albuminoma, que é a fração de proteínas que se ligam na HSA. As nanopartículas magnéticas (magnetita, Fe3O4) foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e revestidas com tetraetilortosilicato (Fe3O4@TEOS) e albumina de soro bovino (Fe3O4@TEOS@BSA) e caracterizadas por difratometria de raio-X, termogravimentria, espectroscopia na região do invravermelho por transformada de Fourier, potencial zeta, microscopia eletrônica de varredura, as quais confirmaram as modificações na superfície, revelaram alta estabilidade térmica e uma dependência da carga superficial em relação ao pH. As nanopartículas obtidas foram utilizadas para o desenvolvimento de métodos de preparo de amostras de depleção de albumina de soro humano (HSA). Os estudos de otimização da adsorção da HSA nas nanopartículas foram feitos utilizando-se o delineamento composto central rotacional (DCCR) e os resultados mostraram que o pH, a massa de nanopartícula e a concentração de HSA influenciam no processo de adsorção, sendo os pHs ótimos de adsorção de 3,5 e 4,5 para as Fe3O4@TEOS@BSA e Fe3O4@TEOS respectivamente. Para ambas as nanopartículas, a cinética de adsorção foi descrita pelo modelo de ordem fracionária de Avrami, sendo o tempo de equilíbrio alcançado em 10 minutos. Com relação aos dados de equilíbrio de adsorção, os modelos que melhor se ajustaram foram as isotermas de Freundlich e Sips para as Fe3O4@TEOS@BSA e de Freundlich e Harkins-Jura para as Fe3O4@TEOS. As capacidades máximas de adsorção de HSA pelas nanopartículas foram estimadas pela isoterma de Langmuir em aproximadamente 11,93 e 14,89 mg g -1 respectivamente. As condições de dessorção das proteínas adsorvidas nas superfícies e a reutilização das nanopartículas também foram otimizadas com DCCRs. Para ambas as nanopartículas a dessorção foi influenciada pelo pH (ótimos de dessorção de 9,2 e 8,3 respectivamente) e volume do eluente de dessorção, mas as porcentagens de recuperações de HSA foram baixas, o que faz com que a reutilização das nanopartículas ainda seja inviável. As eletroforeses em gel de poliacrilamida contendo dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) mostraram padrões diferenciados das bandas de proteínas do soro quando se realizam depleções consecutivas utilizando- se as nanopartículas. Foi evidente que as Fe3O4@TEOS apresentaram maior afinidade pela HSA e eficiência na depleção. Uma característica importante apresentada pelo processo é a sua versatilidade, em que a quantidade de HSA a ser depletada pode ser controlada variando-se a massa de nanopartícula utilizada. Em suma, este estudo mostrou que a depleção, utilizando-se as nanopartículas, principalmente as Fe3O4@TEOS, provou ser uma técnica de preparo de amostras para a depleção rápida (em torno de 1 hora), confiável e específica de HSA, mesmo que tenham demonstrado codepleção de outras proteínas, conforme os estudos de SDS-PAGE. No entanto, na eletroforese do depletoma das proteínas dessorvidas das nanopartículas, boa parte destas proteínas codepletadas puderam ser recuperadas, o que reforça a eficiência e viabilidade das nanopartículas.