Solubilidade de Moléculas Complexas: Um estudo a respeito da L-Valina em Água

O estudo da solubilidade de moléculas complexas como aminoácidos e fármacos em meios aquosos (puros ou misturas de solventes) são necessários para o desenvolvimento dos processos de cristalização dessas substâncias. A compreensão do comportamento do equilíbrio de fases desses sistemas permite não apenas maior controle operacional, mas também a redução de custos com insumos, o aprimoramento das etapas de caracterização e a otimização dos processos produtivos. O uso de modelos robustos permite a previsão da solubilidade com pequenas quantidades de solutos e pouco tempo de experimento. A L-valina assim como a leucina e a isoleucina são aminoácidos essenciais para manutenção de tecidos musculares, compondo o grupo dos aminoácidos de cadeias ramificadas (BCAAs). Essas moléculas possuem grandes aplicações e demandas, desde aplicabilidade em ração animal, nutrientes em dietas, insumos em cosméticos e outros, e despertam o foco de indústrias farmacêuticas na expectativa de produção com menores custos, devido seu alto valor em mercado. São apresentados neste trabalho, dados de solubilidade da L-valina em água  e os ajustes dos dados a diferentes modelos termodinâmicos (Apelblat, Wilson, NRTL e UNIQUAC). Dentre os modelos, é possível afirmar que o modelo UNIQUAC, Desvio Relativo Médio (RAD) igual a 0,0559 (ou 5,59%) e Desvio Médio Quadrático (RMSD) igual a 0,2680, apresenta um melhor ajuste aos dados, enquanto os modelos de Wilson (RAD igual a 0,0782 e RMSD de 0,3716) e NRTL (RAD 0,0785 e RMSD 0,3741) trazem uma boa aproximação, mas não conseguem garantir um bom ajuste. Observado que o modelo UNIQUAC ajusta melhor os dados em comparação com os modelos de Wilson e NRTL, pode indicar que a geometria das moléculas e a natureza das interações locais são determinantes para o comportamento da mistura.