Page 61 - 87_01
P. 61
ANALES
RANF
www.analesranf.com
Figura 5. Curvatura espontánea y empaquetamiento molecular de lípidos. A, curvatura positiva; B, curvatura negativa; C, curvatura cero. Los lípidos pueden corresponder, por
ejemplo, a dodecilsulfato sódico, fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina respectivamente [5]. Los detergentes tienen normalmente curvatura espontánea positiva.
nidos con una variedad de detergentes son consistentes con las con- mixtas en términos de un modelo de forma de disco también sería
clusiones generales del trabajo. Esta sección está basada en nuestras esperable, particularmente para las mezclas de sales biliares y fos-
revisiones en [26, 27]. folípidos, porque los autoensamblajes discoidales pueden permitir
la formación de una bicapa casi plana rica en fosfolípidos con los
2.1. Autoensamblaje en mezclas de anfífilos bordes curvos en el perímetro del disco cubiertos por detergente
El autoensamblaje de anfífilos se produce para evitar la [32-34]. Al menos para el Triton X-100 y detergentes estructural-
mente relacionados, favorecemos la descripción de la solubilización
exposición de sus restos hidrófobos al agua [2]. Intuitivamente, la en términos de una serie hipotética de dos pasos (formación y se-
naturaleza del autoensamblaje se rige por la estructura molecular llado de micelas mixtas huecas) porque el producto de esta serie
del anfífilo: cuando la estructura molecular es cilíndrica (es decir, son micelas alargadas en lugarde discoidales. Además, las conside-
puede idealizarse como un cilindro), como es el caso de los fosfolí- raciones teóricas demostraron que se puede esperar que los discos
pidos más estudiados, el volumen molecular (V) es aproximada- mixtos sean más estables que los cilindros solo en condiciones fisio-
mente igual al producto del área transversal de la superficie polar lógicamente no relevantes [35,36].
(S) y la longitud (l) de la cadena hidrofóbica [28]. Por lo tanto, el
parámetro de empaquetamiento p [p = V / (S • l)] será 1,0 [28, Otro enfoque más utilizado para el autoensamblaje de
29]. Es probable que tales anfífilos formen autoensamblajes que anfífilos se basa en la curvatura espontánea (Fig. 5), que se define
son bicapas planas porque dicho ensamblaje produce una exposición como el recíproco del radio de la superficie sobre la cual se ensambla
mínima de las cadenas hidrófobas al agua (Fig. 2a). un anfífilo dado [37, 38]. El radio de curvatura espontánea se puede
determinar experimentalmente [39]. Las moléculas cilíndricas son
La estructura molecular del Triton X-100, y de la mayoría curvofóbicas, ya que tienden a agregarse a lo largo de superficies
de los otros detergentes, se puede idealizar como un cono, de modo planas, cuyo radio de curvatura espontáneo es infinito (la curvatura
que el volumen de la molécula sea menor que el producto del área espontánea es cero). Los anfífilos con una estructura molecular có-
de la superficie polar por la longitud de la cadena extendida. Por nica son curvofílicos. Su parámetro de empaquetado puede ser
lo tanto, el parámetro de empaquetamiento para los anfífilos cóni- menor o mayor que 1.0. Aquellos con p <1 (grupo de cabeza re-
cos es inferior a 1,0 y la exposición de las cadenas hidrofóbicas al lativamente grande) tienden a agregarse en forma de micelas y su
agua es mínima cuando se forman micelas curvas en lugar de bica- curvatura espontánea es positiva e igual al radio de sus micelas es-
pas (Fig. 2a) [28, 29]. féricas. Un tipo diferente de anfifilo con una geometría molecular
cónica pero un grupo de cabeza relativamente pequeño (p> 1)
La mezcla de fosfolípidos con un detergente producirá tiende a formar estructuras hexagonales (tubulares) de curvatura
capas en las que no encajan idealmente ninguno de los dos anfífilos: espontánea negativa (no mostrada).
los dos componentes son forzados por la entropía a residir en agre-
gados mixtos. Antes de ser solubilizadas, las bicapas retienen su es- A partir de estas consideraciones, podemos ver el estado
tructura lamelar, pero a medida que aumenta la relación de agregación en las mezclas de lípidos y detergentes como un equi-
detergente: lípido en las bicapas, se forman agujeros de diámetro librio entre las geometrías preferidas de los componentes. Cuando
creciente [30, 31]. El producto final de la micelización son casi siem- un anfífilo se ve obligado a residir en una superficie de curvatura
pre cilindros largos filiformes cuya superficie está curvada positiva- diferente de su curvatura espontánea, se produce inestabilidad local.
mente. La descripción alternativa (menos reciente) de las micelas
Detergentes: de los principios físicos a las aplicaciones 59
biofarmacéuticas (o por qué prevenimos la covid-19 con agua y jabón)
Félix M. Goñi y Alicia Alonso
An. Real Acad. Farm. Vol. 87. Nº1 (2021) · pp. 53 - 96
