Recuperação e purificação do antígeno 503 de Leishmania i. chagasi expresso em E. coli e remoção de endotoxina utilizando adsorção em leito expandido
Adsorção em leito expandido, Triton X-114, remoção de LPS, purificação de proteínas, Leishmania infantum chagasi.
O crescente interesse e aplicações dos produtos biotecnológicos vêm aumentando o desenvolvimento de novos processos de recuperação e purificação de proteínas. A adsorção em leito expandido (ALE) tem se destacado como uma técnica promissora para essa finalidade, pois combina em uma única etapa os passos de clarificação, concentração e purificação da proteína alvo, reduzindo assim o tempo e os custos de operação. Neste contexto, o objetivo desta tese foi avaliar a recuperação e purificação do antígeno 503 de Leishmania i. chagasi expresso em E. coli M15 e a remoção de endotoxina por ALE. Para definir as condições ótimas de adsorção e eluição na resina Streamline chelating, foram inicialmente realizados ensaios em taques agitados sob a forma de dois planejamentos experimentais. Nos ensaios de adsorção usando o leito na forma expandida empregou-se uma coluna de 2,6 cm de diâmetro por 30,0 cm de altura, acoplada a uma bomba peristáltica. Na segunda etapa do trabalho, o tensoativo não-iônico Triton X-114 foi adicionado à etapa de lavagem da ALE visando a remoção de endotoxina durante o processo de purificação. Buscou-se também a elaborar um modelo matemático capaz de prever as curvas de ruptura do antígeno 503 em coluna na forma expandida. Os resultados do planejamento experimental para adsorção do antígeno 503 mostraram o pH 8,0 e a concentração de NaCl 2,4 M como melhores condições adsorção. No segundo planejamento, o único fator significativo para eluição foi a concentração de imidazol, definida em 600 mM. A isoterma de adsorção do antígeno 503 mostrou bom ajuste ao modelo de Langmuir (R=0,98) e os valores de qmax (capacidade máxima de adsorção) e Kd (constante de equilíbrio) estimados foram de 1,95 mg/g de adsorvente e 0,34 mg/mL, respectivamente. Através dos testes de purificação diretamente do homogeneizado não clarificado obteve-se uma recuperação de 59,2% da proteína de interesse e um fator de purificação de 6,0. A adição do tensoativo não-iônico Triton X-114 à etapa de lavagem da ALE proporcionou altos valores (>99%) de remoção do LPS inicialmente presente nas amostras para todas as condições estudadas. Na etapa de modelagem matemática da adsorção do antígeno 503 em coluna na forma expandida, as curvas de ruptura experimentais permitiram determinar-se as eficiências do processo (15% de saturação) e da coluna (85% de saturação), no entanto o modelo apresentou bom ajuste apenas para eficiência do processo. O modelo validado foi utilizado com uma estratégia híbrida na otimização da eficiência do processo, indicando que os valores de 7,8 cm de altura inicial do leito, 248,8 cm/h de velocidade superficial e 0,338 g/L de concentração inicial do antígeno resultam no valor de 89,19% para eficiência do processo.