Efectos de Iones Específicos en la Solubilidad en Agua de Macromoléculas: PNIPAM y la Serie de Hofmeister

Los procesos acuosos que van desde el plegamiento de proteínas y la rotación de enzimas hasta el ordenamiento coloidal y la precipitación macromolecular son sensibles a la naturaleza y concentración de los iones presentes en solución. En este trabajo, se investigó el efecto de una serie de sales de sodio sobre la temperatura crítica de solución inferior (LCST) de poli(N-isopropilacrilamida), PNIPAM, utilizando un dispositivo microfluídico de gradiente de temperatura bajo un microscopio de campo oscuro. Mientras que la capacidad de un anión particular para reducir la LCST generalmente seguía la serie de Hofmeister, el análisis de efectos de isótopos de solvente y de los cambios en la LCST con la concentración e identidad del ion mostró que múltiples mecanismos estaban en juego. En soluciones que contenían concentraciones suficientes de aniones fuertemente hidratados, la transición de fase de PNIPAM estuvo correlacionada directamente con la entropía de hidratación del anión. Por otro lado, los aniones débilmente hidratados fueron excluidos por efectos de tensión superficial y mostraron una mejor hidratación mediante unión directa de iones.