Calormetria diferencial de barrido
Páginas: 5 (1006 palabras)
Publicado: 30 de octubre de 2011
CALORIMETRIA DIFERENCIAL DE BARRIDO
La calorimetría diferencial de barrido (DSC) consiste en calentar una muestra (S en la Figura 1) así como un compuesto de referencia (R) de tal manera que la temperatura es en
todo momento igual en R y en S. Esto se consigue midiendo las temperaturas con sensores y ajustando las potencias de calentamiento. Se aplican velocidades de calentamiento (engrados/s) uniformes a la muestra y a la referencia para realizar el barrido de temperaturas. La representación de la potencia de calentamiento frente a la temperatura es lo que se denomina diagrama DSC o, dado que se realiza frente a la temperatura, termo-grama. Un ejemplo de termo-grama se encuentra en la Figura 2. La DSC detecta transiciones que implican intercambio de energía, sea almacenamiento decalor (procesos endotérmicos) o liberación de calor (procesos exotérmicos). Ejemplos de estos procesos son las transiciones de fase (sólido-sólido o sólido-líquido por ejemplo), procesos de cristalización, oxidaciones irreversibles, deshidrataciones, etc… Esta técnica también resulta muy adecuada para comprobar la pureza de un material, examinando la forma y la anchura del pico obtenido. (1)Figura 1: Principio de la DSC. Una muestra (S) y
una referencia (R) se calientan de manera
controlada por los sensores de temperatura.
Figura 2: Ejemplo de termograma DSC. Muestra del péptido ubiquitina 5 g/l en búfer de glicina-HCl a pH 2.45.
La calorimetría diferencial de barrido (CDB) es considerada como la técnica más adecuada para estudiar la energética de las transiciones deplegamiento y desplegamiento de las proteínas. Esta técnica permite la caracterización termodinámica de los cambios conformacionales inducidos por cambios de temperatura en las proteínas ácidos nucleicos y biomembranas (Privalov y Khechinashvili, 1974; Privalov y Potekhin 1986). La calorimetría diferencial de barrido registra de forma continua la capacidad calorífica aparente de una disolución de proteínao de cualquier macromolécula en función de la temperatura, obteniéndose lo que comúnmente se denomina termograma. En el cual se presenta un pico de absorción de calor correspondiente a un proceso o transición térmicamente inducida, por lo que, de acuerdo con el segundo principio de la termodinámica, corresponde a un proceso endotérmico. La información fundamental que proporciona la CDB es lacapacidad calorífica relativa de un sistema en función de la temperatura. El procesamiento subsiguiente de esta magnitud nos puede proporcionar una caracterización termodinámica completa del proceso y proporcionar información de la capacidad calorífica parcial absoluta del compuesto de interés, (2) los parámetros termodinámicos globales (los cambios de entalpía [ΔH], de entropía [ΔS], de energía deGibbs [ΔG] y de la capacidad calorífica [ΔCp]) asociados a la transición inducida por temperatura, y (3) la función de la partición y concomitantemente la población de los estados relevantes del sistema y sus parámetros termodinámicos. (2)
MOLECULAS ANFIFILICAS
Las moléculas anfifílicas, también llamadas anfipáticas, son aquellas moléculas que poseen un extremo hidrofílico o sea que es solubleen agua y otro hidrófobo o sea que rechaza el agua. Así, por ejemplo, cualquier tipo de aceite es hidrófobo porque no puede incorporarse al agua. Comúnmente estas dos partes tenderían a separarse si se agregan a una mezcla de dos sustancias, una hidrofóbica y una hidrofilica, lo que no puede cumplirse debido a que se encuentran unidas por un enlace químico. (3)
Los fosfolípidos tienen uncomportamiento anfipático
A estos compuestos que contienen grupos simultáneos fuertemente no polares y grupos fuertemente polares, el agua los dispersa o los solubiliza formando micelas o bicapas. Un ejemplo sencillo de biomolécula anfifílica que tiende a formar micelas es la sal sódica del ácido oleico; esta molécula posee un solo grupo carboxilo que es polar y tiende por ello a hidratarse con...
La calorimetría diferencial de barrido (DSC) consiste en calentar una muestra (S en la Figura 1) así como un compuesto de referencia (R) de tal manera que la temperatura es en
todo momento igual en R y en S. Esto se consigue midiendo las temperaturas con sensores y ajustando las potencias de calentamiento. Se aplican velocidades de calentamiento (engrados/s) uniformes a la muestra y a la referencia para realizar el barrido de temperaturas. La representación de la potencia de calentamiento frente a la temperatura es lo que se denomina diagrama DSC o, dado que se realiza frente a la temperatura, termo-grama. Un ejemplo de termo-grama se encuentra en la Figura 2. La DSC detecta transiciones que implican intercambio de energía, sea almacenamiento decalor (procesos endotérmicos) o liberación de calor (procesos exotérmicos). Ejemplos de estos procesos son las transiciones de fase (sólido-sólido o sólido-líquido por ejemplo), procesos de cristalización, oxidaciones irreversibles, deshidrataciones, etc… Esta técnica también resulta muy adecuada para comprobar la pureza de un material, examinando la forma y la anchura del pico obtenido. (1)Figura 1: Principio de la DSC. Una muestra (S) y
una referencia (R) se calientan de manera
controlada por los sensores de temperatura.
Figura 2: Ejemplo de termograma DSC. Muestra del péptido ubiquitina 5 g/l en búfer de glicina-HCl a pH 2.45.
La calorimetría diferencial de barrido (CDB) es considerada como la técnica más adecuada para estudiar la energética de las transiciones deplegamiento y desplegamiento de las proteínas. Esta técnica permite la caracterización termodinámica de los cambios conformacionales inducidos por cambios de temperatura en las proteínas ácidos nucleicos y biomembranas (Privalov y Khechinashvili, 1974; Privalov y Potekhin 1986). La calorimetría diferencial de barrido registra de forma continua la capacidad calorífica aparente de una disolución de proteínao de cualquier macromolécula en función de la temperatura, obteniéndose lo que comúnmente se denomina termograma. En el cual se presenta un pico de absorción de calor correspondiente a un proceso o transición térmicamente inducida, por lo que, de acuerdo con el segundo principio de la termodinámica, corresponde a un proceso endotérmico. La información fundamental que proporciona la CDB es lacapacidad calorífica relativa de un sistema en función de la temperatura. El procesamiento subsiguiente de esta magnitud nos puede proporcionar una caracterización termodinámica completa del proceso y proporcionar información de la capacidad calorífica parcial absoluta del compuesto de interés, (2) los parámetros termodinámicos globales (los cambios de entalpía [ΔH], de entropía [ΔS], de energía deGibbs [ΔG] y de la capacidad calorífica [ΔCp]) asociados a la transición inducida por temperatura, y (3) la función de la partición y concomitantemente la población de los estados relevantes del sistema y sus parámetros termodinámicos. (2)
MOLECULAS ANFIFILICAS
Las moléculas anfifílicas, también llamadas anfipáticas, son aquellas moléculas que poseen un extremo hidrofílico o sea que es solubleen agua y otro hidrófobo o sea que rechaza el agua. Así, por ejemplo, cualquier tipo de aceite es hidrófobo porque no puede incorporarse al agua. Comúnmente estas dos partes tenderían a separarse si se agregan a una mezcla de dos sustancias, una hidrofóbica y una hidrofilica, lo que no puede cumplirse debido a que se encuentran unidas por un enlace químico. (3)
Los fosfolípidos tienen uncomportamiento anfipático
A estos compuestos que contienen grupos simultáneos fuertemente no polares y grupos fuertemente polares, el agua los dispersa o los solubiliza formando micelas o bicapas. Un ejemplo sencillo de biomolécula anfifílica que tiende a formar micelas es la sal sódica del ácido oleico; esta molécula posee un solo grupo carboxilo que es polar y tiende por ello a hidratarse con...
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