Serie Hofmeister Aniónica Invertida: La Interacción de la Carga Superficial y la Polaridad Superficial

Describimos un enfoque de modelado a dos escalas hacia la especificidad de aniones en superficies de carga y polaridad variables. Simulaciones de dinámica molecular atómica con solvente explícito en monocapas autoensambladas neutras hidrofóbicas (es decir, no polares) y neutras hidrofílicas (es decir, polares) proporcionan potenciales de fuerza media para Na(+) y los aniones halógenos F(-), Cl(-) y I(-) que se utilizan luego dentro de la teoría de Poisson-Boltzmann para calcular distribuciones iónicas en superficies de carga arbitraria para una concentración finita de iones. Con base en las fuerzas electrostáticas de largo alcance y las propiedades de coagulación calculadas, obtenemos la serie Hofmeister aniónica directa en superficies hidrofóbicas cargadas negativamente. La inversión ocurre al pasar a superficies polares negativas o a superficies no polares positivas, lo que conduce a la serie indirecta, mientras que para superficies polares positivas se obtiene nuevamente la serie directa. Esto es completamente coherente con una reciente clasificación experimental de la cinética de coagulación coloidal y también refleja las tendencias de las propiedades de solubilidad específicas de iones de las proteínas. Se propone un diagrama de fase Hofmeister esquemático. La inversión parcial de la serie se entiende como un fenómeno transitorio para superficies de polaridad o carga intermedias.