L’hydroxyde d’aluminium est largement utilisé comme adjuvant amphotère et adsorbant dans les applications biochimiques et immunologiques. Sa structure lamellaire gélifiante et sa charge de surface dépendante du pH le rendent particulièrement adapté à la formulation vaccinale, à la purification des protéines et aux processus de fixation des phosphates.
Propriétés chimiques
L’hydroxyde d’aluminium (Al(OH)3, masse molaire 78,00 g/mol) se présente sous forme d’une poudre amorphe blanche ou d’un précipité gélatineux, avec une densité d’environ 2,42 g/cm³. Il adopte une structure lamellaire de type gibbsite dans laquelle les ions Al3+ occupent deux tiers des sites octaédriques entre des doubles couches d’hydroxydes stabilisées par des liaisons hydrogène (distance Al–O ~1,90 Å).
Ce composé est faiblement soluble dans l’eau (Ksp ≈ 10−32) et présente un comportement amphotère. Il se dissout en milieu acide (pH < 5) en formant des ions Al3+ et en milieu alcalin (pH > 9) en formant des ions aluminate [Al(OH)4]−. Lors d’un chauffage autour de 300 °C, il se déshydrate pour former l’oxyde d’aluminium γ-Al2O3.
Applications biochimiques
En immunologie, le gel d’hydroxyde d’aluminium (communément appelé alum) est utilisé à des concentrations de 2–10 mg/mL comme adjuvant vaccinal. Il renforce la réponse immunitaire en adsorbant les antigènes par interactions électrostatiques, notamment grâce à son point isoélectrique élevé (pH 11,4), favorisant une réponse immunitaire de type Th2 dans des vaccins tels que DTaP et l’hépatite B.
En purification des protéines, il est utilisé en chromatographie pour l’adsorption sélective des protéines acides, notamment les phosphatases et les albumines, généralement à pH 7–8, suivie d’une élution par gradients de phosphate. En biologie moléculaire, des précipités fraîchement préparés sont utilisés pour éliminer les contaminants d’acides nucléiques des préparations enzymatiques. Par ailleurs, en recherche pharmaceutique, l’hydroxyde d’aluminium est étudié pour ses propriétés antiacides : 1 g peut neutraliser environ 300 mL d’acide chlorhydrique 0,1 M.
