Salting in -Out

FISICOQUÍMICA 1.

U. IV. Efecto

“salting in” y “salting out”.

EFECTO “SALTING IN” Y “SALTING OUT”

SALIFICACIÓN En la química orgánica es muy común separar un líquido orgánico de una mezcla con agua añadiendo sal. Por ejemplo, si el líquido orgánico y el agua son completamente miscibles, la adición de sal al sistema puede producir una separación en dos capas líquidas: una rica en el líquido orgánico y otra en agua. Un ejemplo es la separación de la mezcla agua-metanol añadiendo carbonato de potasio; sin embargo puede ocurrir también la precipitación de la sal adicional por la adición de alcohol a una solución saturada. El efecto “salting in” es conocido también como solubilización por salado, es decir, la sal ayuda a mejorar la solubilidad del soluto en el solvente. Por el contrario, el efecto “salting-out” es llamado precipitación por salado, que quiere decir que un exceso de sal ocasiona la pérdida del comportamiento ideal de la solución y a la competencia de los iones por el agua para solvatarse. Estos procesos son comúnmente usados en la solubilización y precipitación de proteínas (ver figura inferior).

La solubilidad es la medida de la capacidad de disolverse una cierta sustancia en un determinado determinado medio, a una temperatura y presión determinadas. Las proteínas en disolución, así como otros compuestos, muestran grandes cambios en su solubilidad, en función de concentraciones salinas, disolventes orgánicos, pH y temperatura. Estas variables que son el reflejo del hecho de que las proteínas son electrolitos de peso. Se sabe que hay solventes y solutos que son parcialmente solubles a una temperatura, y al calentarse la solución puede aumentar la solubilidad, asimismo hay solutos solubles a pH neutro e insolubles en pH ligeramente ácido (ejemplo, agua azucarada). El efecto de las concentraciones salinas puede ocasionar dos fenómenos: solubilización y precipitación por

Dra. M. Estefanía Angeles San Martín

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salado. Las sales neutras ejercen efectos pronunciados sobre la solubilidad de las proteínas globulares. A baja concentración, las sales incrementan la solubilidad de muchas proteínas, fenómeno que recibe el nombre de solubilidad por salado o salting in , en el que los contraiones adicionales recubren con mayor eficacia las numerosas cargas iónicas de las moléculas proteicas, con lo que se incrementa la solubilidad de las proteínas. Las sales de los iones divalentes tales como el K2SO4 y el (NH4)SO4, son mucho más eficaces en la solubilización de las proteínas que las sales de iones monovalentes tales como el NaCl y el KCl. Debido a que las diferentes proteínas responden de manera diferente a la misma c oncentración de sal, tanto salting in y salting out  se pueden usar para purificar proteínas.El efecto salting in  se da cuando se le adiciona a un sistema proteica concentraciones menores a 1.0 M de sales neutras. La capacidad de las sales neutras para influir en la solubilidad de las proteínas está en función de la concentración y del número de cargas eléctricas existentes en los cationes y los aniones aportados por la sal, lo que se conoce como fuerza iónica. Los cationes y aniones de estas sales reaccionan con los grupos ionizables de las proteínas y de esta manera evita que se establezcan interacciones entre las cadenas laterales o extremos terminales cargados de las proteínas. Por otra parte, a medida que la fuerza iónica aumenta, la solubilidad de una proteína comienza a disminuir. A una fuerza iónica lo suficientemente elevada, una proteína puede ser casi completamente precipitada de su disolución, efecto llamado insolubilización por salado o salting out, que es el resultado de la competencia por moléculas de solvatación entre los iones salinos agregados y los otros solutos disueltos. Uno de los factores que explican este efecto es que la concentración elevada de la sal puede eliminar el agua de hidratación de las moléculas de proteína, reduciendo entonces su solubilidad. La solubilización e insolubilización por salado, son procedimientos importantes para la separación de mezclas de proteínas, ya que las diferentes proteínas varían en su respuesta frente a la concentración de sales neutras. Las proteínas precipitadas por salado retienen su conformación nativa y pueden disolverse de nuevo, normalmente sin experimentar desnaturalización. El sulfato amónico es el preferido para precipitar las proteínas por salado, debido a su gran solubilidad en agua, lo que permite alcanzar fuerzas iónicas muy elevadas.

Dra. M. Estefanía Angeles San Martín

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