ES2556816T3 - Hidrogeles tixotrópicos a base de alfa-lactalbúmina, método de preparación y uso de los mismos - Google Patents

Hidrogeles tixotrópicos a base de alfa-lactalbúmina, método de preparación y uso de los mismos Download PDF

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Abstract

Procedimiento de preparación de un hidrogel de α-lactalbúmina a partir de una suspensión acuosa de α- lactalbúmina a una concentración Ca-La comprendida entre 5 y 60 mg/mL, que comprende las etapas siguientes: a) la puesta en suspensión de α-lactalbúmina en una solución acuosa ácida que tiene una fuerza iónica inferior o igual a 60 mM; consistiendo dicha puesta en solución en: (a1) la preparación de una solución acuosa ácida que tenga una concentración de protones expresada en mM, determinada por la suma: (valor numérico de Ca-La expresado en g/L) + 10; (a2) la suspensión de la α-lactalbúmina en dicha solución acuosa ácida; y (a3) si fuera necesario, el ajuste del pH a un valor comprendido entre 1,5 y 2,5; (b) la formación del gel a partir de dicha suspensión de α-lactalbúmina obtenida al final de la etapa a); realizándose dicha formación del gel en las condiciones siguientes: - a una temperatura inferior a 60ºC; - bajo una agitación que tenga una intensidad definida por un número de Reynolds comprendido entre 37 y 1000; - durante 10 horas a 1 semana, y - en ausencia de evaporación de agua de dicha suspensión de α-lactalbúmina.

Description

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La Figura 3 representa el seguimiento de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La de 20 mg/mL y 30 mM de NaCl después de una desestructuración con gran deformación con un gradiente de cizalladura de 10 s-1; el módulo elástico G’ se representa con círculo lleno y el módulo viscoso G’’, en circulo vacío.
La Figura 4 ilustra el fin del seguimiento de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La de 20 mg/mL y 30 mM de NaCl después de una desestructuración con gran deformación con un gradiente de cizalladura de 10 s-1 (etapa 6), después la etapa 7 de desestructuración con cizalladura armónica con amplitud de deformación creciente y, por ultimo, la etapa 8 de seguimiento de la recuperación de la consistencia con pequeña deformación.
La Figura 5 es una comparación de la cinética de reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La de 20 mg/mL y 30 mM de NaCl (etapa 6) después de una desestructuración con gran deformación con un gradiente de cizalladura de 10 s-1, (G’ se representa con triángulo lleno y G’’ con triangulo vacío) y (etapa 8) después de una desestructuración con pequeñas deformaciones de cizalladura armónica con amplitud de deformación creciente (G’ se representa con círculo lleno y G’’ con círculo vacío).
La Figura 6 representa el seguimiento de la desestructuración con cizalladura armónica con amplitud de deformación creciente a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La de 20 mg/mL y NaCl 30 mM: identificación de la deformación crítica γc de aproximadamente 0,2 a partir de la cual comienza a aparecer la transición sol-gel (etapa 7).
La Figura 7 representa el seguimiento de la desestructuración y de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La con pequeñas deformaciones de cizalladura armónica; 20 mg/mL – NaCl 0 mM.
La Figura 8 representa el seguimiento de la desestructuración y de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La con pequeñas deformaciones de cizalladura armónica; 20 mg/mL – NaCl 60 mM.
La Figura 9 representa el seguimiento de la desestructuración y de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de un hidrogel de a-La con pequeñas deformaciones de cizalladura armónica; 40 mg/mL -NaCl 60 mM.
La Figura 10 compara los niveles de los módulos viscoelásticos G’ y G’’ en función de la fuerza iónica de NaCl y de la concentración de a-La: el módulo G’ para un hidrogel de 20 mg/mL se representa por discos llenos, el módulo G’’ para un hidrogel de 20 mg/mL de a-La se representa por discos vacíos, el módulo G’ para un hidrogel de 40 mg/mL de a-La se representa por triángulos llenos, el módulo G’’ para un hidrogel de 40 mg/mL de a-La se representa por triángulos vacíos. Los niveles se compararon con el mismo tiempo de reestructuración de 500 s de la etapa 3, correspondiente a la zona de reestructuración de cinética lenta.
La Figura 11 es una gráfica que compara los niveles de deformación crítica γc en función de la fuerza iónica de NaCl y de la concentración de a-La (discos vacíos para una concentración de a-La de 20 mg/mL y discos llenos para una concentración de a-La de 40 mg/mL). Para cada condición, el fenómeno de desestructuración es muy reproducible, lo que demuestra la gran capacidad del sistema para sufrir diversas solicitaciones de cizalladura sin sufrir modificaciones fisicoquímicas o de desnaturalización, cualesquiera.
La Figura 12 representa el seguimiento de la desestructuración y de la reestructuración a 15ºC en el transcurso del tiempo de dos hidrogeles de a-La de 20 mg/mL y NaCl 0 mM (el uno preparado a partir de a-La purificada, el segundo a partir de lactosuero enriquecido al 45% de a-La) con pequeñas deformaciones de cizalladura armónica. Se aplicaron diferentes procedimientos de seguimiento de la evolución de los módulos elásticos G’ (circulo lleno para el hidrogel preparado a partir de a-La purificada; triángulo lleno para el hidrogel preparado a partir de lactosuero enriquecido al 45% de a-La) y viscoso G’’ (círculo vacío para el hidrogel preparado a parir de a-La purificada; triángulo vacío para el hidrogel preparado a partir de lactosuero enriquecido al 45% de a-La) en función del tiempo y de la deformación impuesta (cruz); las solicitaciones aplicadas en el transcurso de las etapas 1 a 3 se detallan a continuación en el ejemplo 2.
La Figura 13 comprende dos clichés de tubos Ependorf que comprenden, de una parte un gel realizado según el protocolo de la tesis de C. Blanchet (B) y, de otra parte un hidrogel según la invención (A). El cliché de la izquierda muestra estos dos hidrogeles después de su preparación (los dos están en el extremo cónico de los tubos); el cliché de la derecha muestra estos dos hidrogeles después de la agitación, el hidrogel (A) según la invención está en la parte baja del tubo Ependorf mientras que el hidrogel (B) permanece en la parte superior (extremo cónico).
Ejemplo 1 – determinación de la gama de valores del número de Reynolds de la intensidad de agitación para la ejecución del procedimiento según la invención
ρ vd
El número de Reynolds representa la intensidad de la agitación; en un reactor agitado, es igual a Re =
µ
en donde:
-p es la masa volúmica del fluido mezclado, en Kg.m-3 ,
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