Hydrophilic stable CE coatings for protein characterization. El objetivo de este proyecto es contribuir a la solución del problema analítico asociado con la todavía insatisfactoria separación de proteínas en mezclas complejas (proteomas) provenientes de una variedad de tejidos y fluidos biológicos. Apuntamos a la obtención de recubrimientos poliméricos duraderos que permitirán una mejor caracterización (identificación y cuantificación) de las especies moleculares presentes en proteomas. El proyecto se enfoca en el desarrollo de recubrimientos orgánicos enlazados sobre superficies silíceas a través de un proceso de varias etapas que se inicia con la formación secuencial de dos precursores sobre la superficie del capilar de sílica, uno inorgánico de grupos de hidruro de silicio y otro orgánico consistente en un iniciador de polimerización. En una fase anterior a este proyecto se preparó exitosamente el hidruro intermediario.En el presente trabajo, una vez pegado el iniciador a la superficie, la reacción de este con un derivado de acrilamida produce una película polimérica químicamente enlazada a la superficie interna del capilar. La ventaja del nuevo procedimiento está en la formación de una película muy estable que resulta de usar como monómero un derivado N-sustituido de la acrilamida (N-acriloil-amino-ethanol), y de formar uniones Si-C que exhiben superior estabilidad hidrolítica comparada con las uniones Si-O-SiC presentes en la mayoría de los recubrimientos actuales en CE. La preparación y caracterización del precursor orgánico e iniciador de la polimerización, así como del recubrimiento polimérico, es el objetivo específico de este proyecto de investigación. Conocer la composición de las especies proteicas en tejidos y fluidos es extremadamente importante desde el punto de vista de la salud humana porque el entendimiento de la composición y el destino de las proteínas proporciona valiosa información sobre los mecanismos de muchas enfermedades y tiene importantes implicaciones para el desarrollo de fármacos.En suma, la realización exitosa de este proyecto podría tener un gran impacto en la proteómica, la caracterización analítica de las proteínas y la elucidación de su papel biológico en la función celular. Ver Fig2.

Fig2. Electroferogramas para la separación de mezclas de proteínas básicas en capilar recubierto con poli(acrilaminoetanol)

Universidad del Valle, Cali, Colombia ($254 millones) & National Institutes of Health, U.S. ($371 millones)

Rol: PI

1. Recubrimientos hidrofílicos estables para electroforesis capilarly. – Fase II: Preparación y caracterización del recubrimiento polimérico. El objetivo principal de este proyecto era explorar el anclaje de un iniciador de polimerización sobre el cual se enlazará una película polimérica.Aunque el rendimiento del proceso no fue el esperado, se obtuvo un avance en el desarrollo de columnas capilares químicamente modificadas con estabilidad superior cuya finalidad es obtener separaciones más confiables de proteínas. Este proyecto abre nuevas avenidas para trabajo posterior. Ver Fig3.

Fig3. Sistema para el tratamiento y modificación de capilares. A) Columna capilar de sílica. B) Horno. C) Entrada de nitrógeno seco. D) Sistema de acople con férulas de vespel/grafito. 1) Tubo de pared gruesa con nitrógeno a alta presión. 2) Tubo con líquido en su interior. 3) Tubo para recolección de líquidos.

Rol:PI

Universidad del Valle, Cali, Colombia

2. Recubrimientos hidrofílicos estables para electrophoresis capilar. – Fase I: Preparación del hidruro intermediario. Este proyecto es continuación del anterior, CI-7729, descrito abajo. El objetivo principal era avanzar en el desarrollo del hidruro intermediario para la preparación de columnas de silica químicamente modificada con estabilidad hidrolítica mejorada que permitirán separaciones CE más confiables de proteínas. Ver Fig4.

Fig4. Funcionalización del sustrato de sílica con grupos 2-bromo-2-metilpropionato, mediante la secuencia hidrosililación- esterificación.

Rol: PI

Universidad del Valle, Cali, Colombia & Banco de la Republica, Bogota, Colombia

3. Recubrimientos hidrofílicos estables para electrophoresis capilar y su aplicación en la caracterización de proteínas. – Trabajo exploratorio. El objetivo principal era explorar posibilidades de desarrollar capilares de sílica químicamente modificados con estabilidad hidrolítica mejorada que fueran más confiables para propósitos analíticos en las industrias biotecnológica, farmacéutica y relacionadas. Se identificaron y exploraron dos áreas que requieren posterior estudio: desarrollo de un hidruro intermedario excento de polimerización vertical y de una película polimérica sintetizada bajo condiciones de polimerización más controlada. El proyecto contó con financiación limitada .

Rol:PI

Universidad del Valle, Cali, Colombia

4. Preacondicionamiento de columnas de sílica para una mejor precisión en electroforesis capilar. El objetivo principal de este proyecto era evaluar comparativamente la efectividad de varios procedimientos examinando el efecto del tratamiento de la superficie interna del capilar sobre su comportamiento electroforético. Se encontró que para obtener medidas de electroósmosis con exactitud y precisión adecuadas es necesario aplicar altos flujos de base fuerte y electrolito antes de usar el tubo capilar.Ver fig5.

Universidad del Valle, Cali, Colombia