Determinação de propriedades volumétricas e de transporte de diferentes tipos de carboidratos em meio aquoso

Os carboidratos, historicamente, sao fonte de energia para os seres humanos, mas nao desempenham apenas funcoes energeticas. Por exemplo, glicose, galactose e lactose tem sido utilizados na remocao de compostos neurotoxicos do cerebro em pacientes que sofrem da doenca de Alzheimer e, nas industrias farmaceuticas, junto com outros compostos, sao usados como excipientes de farmacos e auxiliam tratamentos gastrointestinais. A partir dessas caracteristicas e aplicacoes, dados experimentais de densidade (ρ), velocidade do som (u) e viscosidade dinâmica (η) de D-glicose, D-galactose e D-lactose em meio aquoso foram determinados em diferentes concentracoes (0 a 3,7 mol·kg-1) e em temperaturas T = (293,15 a 343,15) K. Posteriormente, propriedades inerentes das interacoes existentes no meio, como volume molar aparente (𝑉𝑚𝑎𝑝𝑝), volume molar padrao (𝑉𝑚0), compressao isentropica molar aparente (𝐾𝑠,𝑚𝑎𝑝𝑝), compressao isentropica molar padrao (𝐾𝑚0) e outras propriedades termodinâmicas derivadas foram avaliadas, com o proposito de compreender o comportamento das interacoes intermoleculares desses carboidratos em solucao aquosa, uma vez que sao importantes para a biologia, farmacia, quimica e medicina. Os resultados demonstraram que os carboidratos sao influenciados pela orientacao do grupo hidroxila (OH–), uma vez que apresentaram valores diferentes para as tres propriedades medidas, em especial, os isomeros galactose e glicose, devido a mutarrotacao que a glicose sofre em meio aquoso, provocando mudanca conformacional na sua estrutura. Alem disso, os valores positivos encontrados para 𝑉𝑚𝑎𝑝𝑝 demonstram que as interacoes soluto-solvente sao mais fortes do que as interacoes soluto-soluto e as leves diminuicoes apresentadas para essa propriedade sugerem que, em alguns momentos, ha menor intensidade de empacotamento entre as moleculas presentes na mistura conforme elas procuram se acomodar. O comportamento de 𝐾𝑚𝑎𝑝𝑝 e caracterizado por um aumento na compressibilidade das moleculas dos carboidratos em relacao a agua, devido as fortes interacoes hidrofilicas existentes entre soluto-solvente. Nas interacoes soluto-solvente,observou-se que as interacoes hidrofilas, que ocorrem entre os grupos que contem a OH–, a ligacao glicosidica e a agua, foram predominantes para determinar o comportamento de 𝐾𝑚0 e 𝑉𝑚0 de todos os sistemas avaliados.