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Campo DCValorIdioma
dc.creatorCARVALHO, Diailison Teixeira de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5478792772285991por
dc.contributor.advisor1FIGUEIREDO, Eduardo Costa de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9819015829001124por
dc.contributor.advisor-co1SANTOS, Mariane Gonçalves-
dc.contributor.referee1SILVA, José Maurício Schneedorf Ferreira da-
dc.contributor.referee2TARLEY, César Ricardo Teixeira-
dc.contributor.referee3HIRATA, Daniela Battaglia-
dc.contributor.referee4BEIJO, Luiz Alberto-
dc.date.accessioned2023-05-26T12:53:11Z-
dc.date.issued2023-02-24-
dc.identifier.citationCARVALHO, Diailison Teixeira de. Nanopartículas magnéticas revestidas para depleção de albumina de soro sanguíneo humano. 2023. 292 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2023.por
dc.identifier.urihttps://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2247-
dc.description.resumoNo 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.por
dc.description.abstractIn the present work, a process for the separation of human serum proteins by adsorption using magnetite magnetic nanoparticles (Fe3O4) with different coatings was developed. In the first step of the process, a less complex supernatant is obtained in which human albumin (HSA) can be depleted in different amounts. Unlike available commercial kits, which discard the proteins adsorbed in this depletion step, the proposed method allows the recovery of proteins codepleted in the nanoparticles (depletome) and of the HSA itself, so that the samples obtained can be used for studies of the depletome and even albuminoma, which is the fraction of proteins that bind to HSA. The magnetite magnetic nanoparticles (Fe3O4) were synthesized by the coprecipitation method and coated with tetraethylorthosilicate (Fe3O4@TEOS) and bovine serum albumin (Fe3O4@TEOS@BSA) and it were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetry, spectroscopy in the infrared region by Fourier transform, zeta potential, scanning electron microscopy, which confirmed surface modifications, it revealed high thermal stability and a pH-dependent surface charge. The nanoparticles obtained were used for the development of a sample preparation method for human serum albumin (HSA) depletion. The optimization studies of the adsorption of HSA on nanoparticles were carried out using the central composite rotational design (RCCD), and the results showed that the pH, the nanoparticle mass and the HSA concentration influence in the adsorption process. Theoptimal adsorption pHs were 3.5 and 4.5 for Fe3O4@TEOS@BSA and Fe3O4@TEOS respectively. For both nanoparticles, the adsorption kinetics was described by the Avrami fractional order model, with the equilibrium time reached in 10 minutes. Regarding the adsorption equilibrium data, the models that best fit were the Freundlich and Sips isotherms for Fe3O4@TEOS@BSA and Freundlich and Harkins-Jura for Fe3O4@TEOS. The maximum adsorption capacities of HSA by nanoparticles were estimated by the Langmuir isotherm at approximately 11.93 and 14.89 mg g-1 respectively. The desorption conditions of the proteins adsorbed on the surface and the reuse of the nanoparticles were also optimized with RCCDs, for both nanoparticles the desorption was influenced by the pH (desorption optimum pH 9.2 and 8.3 respectively) and volume of the desorption eluent, but the percentages of HSA recovery were low, it makes the reuse of nanoparticles still unfeasible. Electrophoresis in polyacrylamide gel containing sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE) showed different patterns of serum protein bands when consecutive depletions were performed. It was evident that Fe3O4@TEOS showed greater affinity for HSA and efficiency in depletion. An important characteristic presented by the process is its versatility, in which the amount of HSA to be depleted can be controlled by varying the mass of nanoparticle used. In summary, this study showed that depletion using nanoparticles, mainly Fe3O4@TEOS, proved to be a sample preparation technique for rapid (around 1 hour), reliable and specific depletion of HSA, even though they have demonstrated co-depletion of other proteins, according to studies on SDS-PAGE. However, in the electrophoresis of the depleted proteins desorbed from the nanoparticles, most codepleted protein could be recovered, which reinforces the efficiency and viability of the nanoparticles.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlom César da Silva (marlom.silva@unifal-mg.edu.br) on 2023-05-26T12:52:06Z No. of bitstreams: 2 Tese de Diailison Teixeira de Carvalho.pdf: 7469291 bytes, checksum: cbdcad05c344d75e90a315f87c3d3443 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Químicapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/-
dc.subjectDepleção de proteínaspor
dc.subjectModelagem de adsorçãopor
dc.subjectOtimização de processospor
dc.subjectNanopartículas magnéticaspor
dc.subjectSDS-PAGEpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.titleNanopartículas magnéticas revestidas para depleção de albumina de soro sanguíneo humanopor
dc.typeTesepor
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