Peso molecular, moles e molaridade em soluções de péptidos

O peso molecular, as moles e a molaridade estão ligados por três relações — moles = massa ÷ PM, molaridade = moles ÷ litros e C₁V₁ = C₂V₂ para diluições — e, como o peso molecular em daltons é numericamente idêntico aos gramas por mole, cada conversão é uma única divisão. A concentração em mg/mL é o que o rótulo de um frasco e uma seringa lhe dão; a molaridade é a linguagem em que estão escritos os protocolos de ligação a recetores, de cinética enzimática e de cultura celular. Converter entre as duas é o cálculo que impede que dois péptidos "à mesma concentração" tenham números de moléculas totalmente diferentes. Este guia desenvolve todas as conversões com pesos moleculares reais de catálogo, aborda a correção do teor líquido de péptido que quase todos ignoram e termina com uma tabela de referência de µmol por mg.

Peso molecular, moles e molaridade: as três equações

1. Moles a partir da massa. mol = massa (g) ÷ PM (g/mol). Nas unidades que um laboratório de péptidos efetivamente utiliza: µmol = mg ÷ PM × 1000, ou, de forma equivalente, µmol por mg = 1000 ÷ PM.
2. Molaridade a partir da concentração. Uma solução a x mg/mL corresponde a x g/L, pelo que a molaridade (mol/L) = (mg/mL) ÷ PM. Multiplique por 1000 para mM e por 1 000 000 para µM.
3. Diluição. C₁V₁ = C₂V₂, em qualquer par de unidades coerente. Resolva em ordem ao volume de solução-mãe necessário: V₁ = (C₂ × V₂) ÷ C₁.

Nada mais é necessário. A calculadora de molaridade executa as três, mas vale a pena saber fazer os cálculos em papel, porque é assim que se deteta uma calculadora preenchida com as unidades erradas.

Exemplo prático 1: do frasco à molaridade

Tome-se um frasco de 5 mg de BPC-157, com peso molecular de 1419,55 Da.

1. Reconstituir. 5 mg em 2 mL de diluente → 5 ÷ 2 = 2,5 mg/mL.
2. Converter. 2,5 mg/mL = 2,5 g/L. Dividir por 1419,55 g/mol → 0,001761 mol/L = 1,76 mM.
3. Expressar em µM se o protocolo estiver escrito dessa forma: 1761 µM.
4. Verificação de coerência. Os µmol por mg do BPC-157 são 1000 ÷ 1419,55 = 0,704. O frasco de 5 mg contém, portanto, 3,52 µmol, e 3,52 µmol em 0,002 L são 1761 µM. A mesma resposta por outra via.

Exemplo prático 2: da molaridade à massa

Um protocolo de cultura celular exige 10 mL de uma solução de trabalho de 100 µM.

1. Moles necessárias. 100 µM = 1 × 10⁻⁴ mol/L. Em 0,010 L: 1 × 10⁻⁶ mol = 1 µmol.
2. Massa necessária. 1 µmol × 1419,55 g/mol = 1419,55 µg = 1,42 mg.
3. Ou prepare-a por diluição. A partir da solução-mãe de 1,76 mM acima: V₁ = (100 µM × 10 mL) ÷ 1761 µM = 0,568 mL de solução-mãe, perfazendo 10 mL.

A segunda via é quase sempre preferível — pesar 1,42 mg com exatidão é mais difícil do que pipetar 0,568 mL, e desperdiça menos material.

Exemplo prático 3: porque massa igual não é o mesmo que moles iguais

Este é o modo de falha que a conversão existe para evitar.

• GHK-Cu, 403,93 Da: 1 mg = 1000 ÷ 403,93 = 2,476 µmol.
• Semaglutide, 4113,58 Da: 1 mg = 1000 ÷ 4113,58 = 0,243 µmol.

O mesmo miligrama de GHK-Cu fornece 10,2 vezes mais moléculas do que um miligrama de semaglutide. Qualquer comparação entre dois péptidos formulada em mg/mL está, para efeitos de ocupação de recetores, a comparar números diferentes de entidades. Uma mistura com razão de massa 1:1 tem o mesmo problema internamente, razão pela qual a questão das misturas versus frascos individuais é relevante para o trabalho estequiométrico.

Exemplo prático 4: a correção do teor líquido de péptido

Os péptidos sintéticos são isolados como sais, pelo que um frasco rotulado com 5 mg contém 5 mg de pó — péptido, contraião, água residual e solvente. O teor líquido de péptido situa-se tipicamente entre 70 e 90% e deve constar do certificado.

1. Sem correção. 5 mg em 2 mL → 2,5 mg/mL → 1,761 mM, como acima.
2. Com correção a 85% de teor líquido de péptido. Péptido efetivo = 5 × 0,85 = 4,25 mg. Em 2 mL → 2,125 mg/mL. Dividindo por 1419,55 → 1,497 mM.
3. O erro. (1,761 − 1,497) ÷ 1,761 = 15% acima, propagado a todas as diluições a jusante e a todas as concentrações reportadas.
4. A correção. Corrija o cálculo ou reconstitua com o volume corrigido: para obter exatamente 2,5 mg/mL de péptido a partir de um frasco com 4,25 mg, adicione 4,25 ÷ 2,5 = 1,70 mL em vez de 2 mL.

Para trabalho qualitativo, a correção raramente altera uma conclusão. Para tudo o que reporte uma IC₅₀, uma EC₅₀ ou uma constante de ligação, ignorá-la é um erro sistemático de 15–30%. Como encontrar o valor é explicado em ensaios por terceiros explicados.

Tabela de referência: µmol por miligrama

Quando o peso molecular não consta do rótulo, pode ser calculado a partir da sequência — somando as massas médias dos resíduos e acrescentando 18,02 Da, como descrito em como ler uma sequência peptídica.

Armadilhas de unidades a memorizar

• 1 mg/mL = 1 g/L. Inverter isto por um fator de 1000 é o erro individual mais comum.
• 1 mg = 1000 mcg. Os rótulos dos frascos utilizam mg; as concentrações de trabalho são frequentemente indicadas em mcg/mL. O conversor de unidades existe para isso.
• mM, µM e nM diferem por um fator de 1000 entre si. O trabalho de cultura celular situa-se geralmente em µM ou nM; um frasco reconstituído situa-se geralmente em mM.
• Daltons e g/mol são o mesmo número. Um péptido de 1419,55 Da tem 1419,55 g/mol.
• Volume adicionado não é volume final. Adicionar 2 mL de diluente a um bolo liofilizado dá ligeiramente mais de 2 mL de solução; para massas de péptido de alguns miligramas, o deslocamento é desprezável, mas deixa de o ser acima de cerca de 50 mg por frasco.
• Cobre e outros complexos. Os 403,93 Da do GHK-Cu incluem o ião de cobre. Calcular apenas a partir da sequência do tripéptido livre dá 340,4 Da e um erro de 19%.

Para a vertente em mg/mL e por unidade do mesmo problema — escolher um volume de diluente de modo que as extrações de rotina caiam em marcas legíveis da seringa —, veja cálculos de reconstituição explicados e a calculadora de reconstituição.