Propiedades de no equilibrio en sistemas vítreos y sobreenfriados en relación con la estabilidad enzimática - Mazzobre, María Florencia (2001)
El objetivo del presente trabajo fue analizar propiedades de no equilibrio ensistemas amorfos o sobre-enfriados obtenidos por liofilización o congelación (transición vítrea (Tg), cristalización de hielo o azúcar, propiedades de sorción) y suinfluencia sobre la estabilidad enzimática (β-galactosidasa). Se estudió en particularel impacto de la cristalización de la matriz sobre la capacidad protectora de azúcaresen sistemas de baja humedad. La estabilidad enzimática se vio afectada porcambios moleculares independientes de Tg en matrices vítreas y por la cristalizacióndel azúcar en estado sobreenfriado. Los azúcares no reductores trehalosa y rafinosaen estado amorfo ofrecieron mayor protección que las matrices poliméricas de Tgmás elevada, lo cual sugiere un mecanismo de protección no relacionado con elestado físico del medio pero sí con interacciones intermoleculares específicas. Ladependencia de la cinética de inactivación enzimática y de la cristalización de azúcarcon la temperatura se pudo describir con las ecuaciones de Arrhenius, VTF y WLF,empleando los coeficientes adecuados. El uso de excipientes como azúcares, saleso polímeros permitió retrasar la cristalización de azúcares o la formación de hielo yextender el efecto protector a la zona de liquido sobreenfriado. Tanto la inactivaciónenzimática en matrices vitreas como el retraso de la cristalización de hielo o azúcarse asociaron con cambios microestructurales (a nivel molecular) no relacionados concambios en el valor de Tg del sistema (nivel supramolecular). Los mecanismos porlos cuales los azúcares y las sales retrasan la cristalización del azúcar, analizadospor la ecuación de JMAK, serían distintos.