Estudio de las interacciones proteína-membrana en los procesos de filtración tangencial

Resumen

El desarrollo de procesos efectivos para la purificación y el fraccionamiento de proteínas es de gran interés científico e industrial. Hasta el momento, las técnicas utilizadas en laboratorio (intercambio iónico, cromatografía por afinidad o precipitación selectiva) no han resultado viables para su implatación a nivel industrial por su difícil escalado, alto coste y bajo rendimiento. En 1997 surge la filtración tangencial de alta resolución (HPTFF). Esta técnica de separación con membranas, utiliza estrategias como una adecuada selección del pH y de la fuerza iónica de la disolución, para maximizar las diferencias en el volumen hidrodinámico de especies cargadas y minimizar las interacciones electroestáticas soluto-membrana. Los estudios realizados en este campo están poniendo de manifiesto la capacidad de esta técnica y su potencial aplicabilidad a la purificación y el fraccionamiento de proteínas a gran escala. Así, el objetivo propuesto en esta Tesis Doctoral fue el estudio de la influencia del ambiente químico en las interacciones proteína-membrana en el proceso de filtración tangencial. Para ello se eligió una proteína modelo, seroalbúmina bovina (BSA), y se utilizaron membranas cerámicas por su mayor resistencia mecánica y química. Se procedió a caracterizar el flujo en la cámara de retenido y a través de la membrana, y se analizó el efecto del pH y fuerza iónica en la evolución del caudal de filtrado y transmisión de proteína. Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto la importancia del pH y la fuerza iónica en el comportamiento del sistema. En la evolución del caudal de filtrado se han observado siempre dos etapas: un proceso rápido, que transcurre en los primeros minutos, de caída brusca y muy importante del caudal, al menos el 50%, debido al taponamiento de los poros de la membrana o a la formación de torta. Esta etapa inicial continúa con una disminución progresiva y más lenta del caudal, debida