TITULACIÓN DE AMINOÁCIDOS

 TITULACIÓN DE AMINOÁCIDOS

Juan Sebastián Romero1 y Stephanie Vásquez1

1 Programa de Medicina Veterinaria, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de la Salle

Resumen

Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino y un grupo carboxilo. Los aminoácidos son la base de las proteínas. Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas; juegan en casi todos los procesos biológicos un papel clave. El objetivo de este laboratorio fue identificar cual aminoácido estábamos titulando a partir de los cálculos arrojados (pKa) que se obtuvieron al hacer el proceso de titulación e ir midiendo el pH arrojado. Con esta práctica de laboratorio se determinó el punto isoeléctrico de un aminoácido problema. Después de esto se hizo la titulación utilizando NaOH, a medida que se iba titulando se medía el pH de la solución y se registraban los datos. 

Palabras claves: Titulación, Aminoácido, pH, Punto Isoeléctrico, pKa.

Abstract

An amino acid is an organic molecule with an amino group and a carboxyl group. Amino acids are the foundation of proteins. The most frequent and most interesting amino acids are those that are part of proteins; they play a key role in almost all biological processes. The objective of this laboratory was to identify which amino acid we were titrating from the calculated calculations (pKa) that were obtained by doing the titration process and measuring the pH obtained. With this laboratory practice, the isoelectric point of a problem amino acid was determined. After this, the titration was made using NaOH, as the pH of the solution was measured, and the data were recorded.

Word keys: Titration, Amino acid, pH, isoelectric point, pKa.

Introducción

Las proteínas son macromoléculas compuestas por unidades más pequeñas conocidas como aminoácidos, en estas se encuentran básicamente veinte aminoácidos diferentes.  Los aminoácidos son compuestos orgánicos sólidos, cristalinos, solubles en agua en la que se originan soluciones electrolíticas, con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos al mismo carbono α, estos se difieren unos de otros por la naturaleza de su radical “R” que varían tanto en estructura, tamaño e influyen en la solubilidad del agua, estos juegan en casi todos los procesos biológicos un papel clave al ser la base de las proteínas. Bronsted define ácido como una sustancia que libera protones y base como una sustancia que acepta protones, los grupos carboxilo y amino de los aminoácidos funcionan como ácidos y bases débiles, respectivamente, y como tales, se ionizan cuando están en solución. Para cualquier aminoácido existirá a un pH en el cual la carga neta del conjunto de moléculas en solución será nula, siendo este el punto isoeléctrico (pI). Esa facilidad para liberar o captar protones en determinados intervalos del pH hace que los aminoácidos actúen como amortiguadores, este punto se pone de manifiesto al valorarlo con soluciones de ácidos o bases fuertes. Los pKa corresponden a las regiones en que el pH varia lentamente con la adición de ácido o base, es decir las regiones de pH, en que el aminoácido presenta mayor poder amortiguador. En la zona del punto isoeléctrico, punto central de ambos pKa, el poder amortiguador es nulo. Los aminoácidos con grupos protonables de cadena lateral presentan valores de pKa de estos grupos adicionales.

Uno de los aminoácidos que forman las proteínas de los seres vivos es la prolina (Pro), como todos los aminoácidos está formado por un carbono central alfa (Cα) unido a un átomo de hidrógeno (-H), un grupo carboxilo (-COOH), un grupo amino (-NH2) y una cadena lateral. En la prolina, la cadena lateral, es cíclica y está compuesta por 3 unidades de metileno, estos quedan unidos al carbono alfa y al grupo amino, por lo que pasa a llamarse imino. No hace parte de los aminoácidos esenciales, ya que se puede formar a partir de una cadena pentacarbonada del ácido glutámico. Es un aminoácido hidrófobo, y apolar, está involucrada en la producción del colágeno. Está también relacionada con la reparación y mantenimiento de los músculos y los huesos, confiriendo flexibilidad a la molécula de inmunoglobulina en la región de bisagra. Sus pKa se encuentran en 1,95 y 10,47, y su pI es 6,2.

La titulación es un método de laboratorio empleado para determinar la concentración de una disolución mediante un proceso de neutralización, el cual se hace evidente, por el cambio de color en un indicador. Este método se basa en la adición de ciertas cantidades de una base o de un ácido fuerte, a una solución de ácido o de base titular, midiendo simultáneamente su pH hasta lograr el punto de equivalencia (equivalentes de ácido y base se igualan). Mediante esta, se puede determinar los pKa de os aminoácidos y por lo tanto, el punto isoeléctrico. La curva de titulación es la representación gráfica de la variación del pH durante el transcurso de la valoración, esta nos permite determinar las zonas amortiguadoras y los pKa, y así el mismo, el punto isoeléctrico.

Materiales y métodos

Se tomó una pequeña cantidad de prolina (20 mL), posteriormente se depositó en un Erlenmeyer para seguidamente llenar una bureta de NaOH de 0.1N para agregar pequeñas cantidades de esta solución al Erlenmeyer, midiendo en cada ocasión el pH con un potenciómetro y registraban los datos en la tabla correspondiente.

Resultados

El pH de la solución del aminoácido problema y el NaOH al inicio de la titulación, fue de 1,28 con un volumen inicial de cero, y al final, se obtuvo un pH de 12,36 con un volumen final de 34.

Para diligenciar la columna referente a los miliequivalentes de NaOH adicionados, realizamos el siguiente despeje de la fórmula de normalidad (N):

N= #equivalente soluto/ volumen solución #equivalente de soluto= N x volumen solución

Con la formula despejada, calculamos los datos para cada uno de los datos otorgados:

2ml x 1 L/ 1000 mL= 0,002 L

#eq= 0,002 L x 0,1 N= 0,0002 Eq

0,0002 eq x 1000 mEq/ 1 eq= 0,2 mEqNaOH

De la adición continua de la solución de NaOH a la solución del aminoácido problema se obtuvo la siguiente tabla (tabla No.1) y su respectiva gráfica (Figura No. 2):

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