Impacto do pH na purificação de IgY com sistemas aquosos bifásicos

Abstract

Os biofármacos, particularmente os anticorpos, têm-se demonstrado bastante eficazes no tratamento de várias doenças, tais como esclerose múltipla, Alzheimer ou cancro. Os anticorpos presentes na gema de ovo, nomeadamente a imunoglobulina Y (IgY), são uma possível alternativa aos anticorpos de mamíferos (IgG), uma vez que desempenham uma função semelhante e podem ser obtidos em grande quantidade, sem a utilização de técnicas invasivas. Apesar das vantagens apresentadas, o custo de produção de IgY com elevado grau de pureza, exigido pela indústria farmacêutica, continua a ser muito elevado devido à inexistência de um método eficaz para a extração seletiva e posterior purificação destes anticorpos. Assim, neste trabalho, estudaram-se sistemas aquosos bifásicos (SAB) constituídos por polímero e tampão fosfato/ácido cítrico (a diferentes valores de pH), como uma técnica alternativa de extração e purificação de IgY a partir da gema de ovo, tendo sido avaliado o efeito da variação do pH. De entre os vários SAB avaliados, os que permitiram melhores resultados em termos de extração seletiva e de purificação da IgY foram os SAB constituídos por polietilenoglicol (PEG) com uma massa molecular de 10 kDa e por tampão K2HPO4/C6H8O7 a pH 4,5 (fator de purificação de 73,8 %). De acordo com os resultados obtidos pode-se constatar que o pH do tampão tem influência na partição das proteínas, sendo que quando o pH aumenta, a quantidade total de proteínas que vão para a fase superior também aumenta. No entanto, a purificação total da IgY não foi alcançada num único passo de extração.

Biopharmaceuticals, particularly antibodies, have demonstrated to be quite effective in the treatment of various diseases, such as multiple sclerosis, Alzheimer’s disease or cancer. The antibodies found in egg yolk, and in particular immunoglobulin Y (IgY), are a possible alternative to mammalian antibodies (IgG), once they perform a similar function and can be obtained in large quantities without the use of invasive techniques. Despite these advantages, the production cost of IgY with high purity, as demanded by the pharmaceutical industry, still remains high due to the absence of a cost-effective purification method for IgY. Therefore, in this work, aqueous biphasic systems (ABS) composed of a polymer and phosphate/citric acid buffer (at diferente pH values) were studied as an alternative technique for the selective extraction and purification of IgY from egg yolk, with the effect of pH being evaluated. Amongst the several ABS investigated, the best results on the selective extraction and purification of IgY were obtained with an ABS composed of polyethylene glycol (PEG) with a molecular mass of 10 kDa and the buffer K2HPO4/C6H8O7 at pH 4.5 (with a purification factor of 73.8 %). According to the obtained results, it was found that the pH of the medium largely influences in proteins partitioning, since when the pH increases, the amount of total proteins that migrate to top phase also increases. However, the complete purification of IgY was not achieved in a single step.