Calorimetrie izotermă de titrare
Calorimetria de titrare izotermă (în engleză , Isothermal Titration Calorimetry, ITC ) este o tehnică calorimetrică experimentală, frecvent utilizată în studiile de biochimie fizică și farmacologie , care permite determinarea cantitativă direct a entalpiei de uniune a unei molecule sau a unui complex molecular, în general simplă , fără a fi nevoie de modele sau ipoteze suplimentare, prin măsurarea căldurii eliberate și absorbite la presiune constantă în timpul unei reacții concepute special pentru experiment.
Principiul termodinamic
Tehnica ITC oferă o măsurare directă, începând de la stoichiometrie, entalpia de formare și constanta de unire a legăturilor moleculare. În acest fel este posibil să se calculeze energia Gibbs de formare a legăturii, reprezentată de Δ G și, în consecință, entropia procesului:
unde K a este măsura directă a afinității legăturii , R este constanta gazului , T temperatura în kelvini , Δ H entalpia și Δ S entropia.
Aplicații
ITC poate fi utilizat pentru a efectua controlul calității substanțelor pentru a evalua puritatea acestora (prin evaluarea temperaturii unei tranziții a substanței testate în raport cu referința).
Poate fi folosit în studiul proteinelor pentru a evalua caracteristicile acestora, cum ar fi temperatura de topire, dar mai presus de toate este posibil să se investigheze afinitatea pentru liganzi specifici, precum și numărul de situsuri de legare prezente și constanta de legare. În acest mod, se utilizează injecția unui ligand în celulă care conține deja macromolecula țintă. Apoi continuăm cu măsurătorile calorimetrice și obținem o curbă cu diferite vârfuri, până la titrarea completă a ligandului. Din rezultatele experimentale, după ce s-au integrat în raport cu timpul, valorile obținute sunt convertite în funcție de moli de liant adăugat. Aceste grafice reprezentând izotermele de legare permit obținerea unei valori C care indică afinitatea de legare, a cărei valoare optimă este cuprinsă între 5 și 500. Calculele sunt apoi efectuate și se aplică o potrivire și, în concluzie, se poate evalua energia liberă Gibbs a proces. Valoarea va fi dată de suma contribuțiilor entalpice și entropice.
Contribuții de entalpie: date de energia legăturilor de hidrogen, protonație și legături specifice.
Contribuții entropice: date din energia interacțiunilor hidrofobe, eliberarea de apă și / sau ioni și schimbări conformaționale.
Bibliografie
- Obdulio López Mayorga. Calorimetry Isotérmica de Titulación (ITC) . Departamento de Química Física. Universitatea din Granada. [1]
