Orientador: Sônia Maria Alves Bueno

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O crescente emprego de imunoglobulinas G (IgG) nas áreas terapêutica, de testes diagnósticos e de biosensores tem impulsionado a busca por adsorventes para serem utilizados em técnicas cromatográficas objetivando a purificação destas glicoproteínas. É de interesse que os adsorventes sejam...

Resumo: O crescente emprego de imunoglobulinas G (IgG) nas áreas terapêutica, de testes diagnósticos e de biosensores tem impulsionado a busca por adsorventes para serem utilizados em técnicas cromatográficas objetivando a purificação destas glicoproteínas. É de interesse que os adsorventes sejam capazes de suportar altas vazões sem comprometer a eficiência de purificação e que imponham uma menor limitação à transferência de massa. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um adsorvente a base de poliacrilamida (PAAm) na forma de monolito, como fase estacionária para a purificação de IgG a partir do soro humano por cromatografia negativa. O monolito foi sintetizado pela técnica de criopolimerização e o ligante polietilenoimina (PEI) foi covalentemente imobilizado, obtendo-se um adsorvente de pseudoafinidade. Foram avaliados o efeito da presença do comonômero alil-diglicidil-éter (AGE), do agente de ativação (bisoxirano, bisoxi), de diferentes sistemas tamponantes e da quelação com íon metálico níquel na seletividade e capacidade de adsorção de IgG do monolito. A síntese dos criogéis (PAAM, PAAm-AGE-PEI, PAAM-Bisoxi-PEI) permitiu obtenção de materiais esponjosos porosos que permitem o emprego de vazões mais elevadas às utilizadas em géis tradicionalmente empregados em cromatografia. Os resultados indicaram que o PEI, quando imobilizado em PAAm-AGE, não proporcionou a purificação da biomolécula de interesse. Em contrapartida, quando PEI foi imobilizado no criogel de PAAm ativado com bisoxirano (Bisoxi), os perfis eletroforéticos das amostras da etapa de lavagem da cromatografia foram similares ao perfil do marcador de IgG humana. De acordo com os perfis eletroforéticos obtidos, a melhor condição tamponante foi Mes 25 mmol/L pH 6,0, tendo em vista que nesta condição, foram obtidas pelo menos uma amostra de lavagem com perfil eletroforético similar ao marcador de IgG. Apesar da baixa capacidade dinâmica obtida para o criogel ativado com bisoxirano (0,1 mg_proteina/mL_criogel), os ensaios cromatográficos revelaram ainda assim o potencial deste material de ser empregado como fase estacionária em cromatografia de pseudoafinidade para a purificação de IgG a partir do soro humano

Abstract: The growing usage of immunoglobulins G (IgG) as therapeutics, biosensors, and in diagnostic tests has driven the search for adsorbents to be used in chromatographic techniques for purifying these glycoproteins. It is desirable that adsorbents stand high flow rates while maintaining...

Abstract: The growing usage of immunoglobulins G (IgG) as therapeutics, biosensors, and in diagnostic tests has driven the search for adsorbents to be used in chromatographic techniques for purifying these glycoproteins. It is desirable that adsorbents stand high flow rates while maintaining purification efficiency and reducing mass transfer resistance. In this context, this study focused on developing a polyacrylamide (PAAm)-based monolithic adsorbent as a stationary phase for purifying human serum IgG by negative chromatography. The monolith was synthetized by the cryopolimerization method, where polyethyleneimine (PEI) ligand was covalently immobilized to the PAAm cryogel resulting in a pseudoaffinity adsorbent. The effects of the presence of comonomer allyl-glycidyl-ether (AGE), activation methods (bisoxirane, bisoxi), diverse buffer systems, and nickel metal ion chelation in both monolith selectivity and adsorption capacity were evaluated. The cryogel synthesis (PAAm, PAAm-AGE-PEI, PAAm-Bisoxi-PEI) enables the formation of porous spongy materials that allows the use of flow rates higher than the ones used in gels commonly applied in chromatography. Results have shown that the PEI ligand, while immobilized in PAAm-AGE, did not purify the target biomolecule. However, when the ligand PEI was immobilized to PAAm cryogel activated with bisoxirane, the electrophoretic profiles of flowthrough fractions were similar to the profile of human IgG marker. According to the obtained electrophoretic profiles, Mes 25 mmol/L pH 6.0 was the best buffer system used, since this condition allowed at least one electrophoretic profile similar to the IgG marker. Althought a low dynamic capacity was found for the bisoxi activated cryogel (0.1 mg_protein/mL_cryogel), the chromathographic experiments revealed the potential of this material to be applied as stationary phase in pseudoaffinity chromathography for the purification of immunoglobulin G (IgG) from human serum

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