Síntese em fase sólida assistida por micro-ondas de péptidos contendo α, α-dialquilglicinas não naturais

Abstract

A resistência dos micro-organismos à ação dos antibióticos clássicos é um problema sério que afeta a população de todo o planeta, constituindo o alicerce do interesse da comunidade científica pelo desenho e síntese de novos agentes terapêuticos que possam revelar-se uma alternativa aos fármacos atualmente utilizados no tratamento de infeções. Uma das áreas em desenvolvimento é a dos péptidos com atividade antibiótica (AMPs), cuja atividade é mediada pela perturbação da permeabilidade das membranas celulares dos organismos patogénicos. Existem vários tipos de AMPs e entre eles podemos encontrar os peptaibols, uma família de péptidos naturais, isolados de fungos, que apresentam na sua composição α,α-dialquilglicinas. Estes aminoácidos são tetrassubstituídos no átomo de carbono central e restringem a rotação em torno das ligações peptídicas, permitindo obter péptidos com conformações mais definidas e mais resistentes à biodegradação. O alvo de estudo deste trabalho foi o Peptaibolin (péptido mais pequeno da família dos peptaibols), tendo sido sintetizado bem como e vários análogos deste, contendo outras α,α-dialquilglicinas nas posições da α,α-dialquilglicina nativa (o Aib). Para a síntese dos péptidos, com estes aminoácidos estereoquimicamente impedidos, foi usada a estratégia de síntese peptídica em fase sólida assistida por micro-ondas, que tem demostrando resultados muito bons na introdução de aminoácidos difíceis nas sequências peptídicas. As condições usadas na síntese peptídica em fase sólida podem ser aplicadas na síntese de péptidos sob irradiação por micro-ondas, com resultados que superam geralmente os resultados obtidos sem irradiação. Conseguiram-se assim obter praticamente todos os derivados pretendidos, sendo que as maiores dificuldades foram encontradas nos péptidos com as α,α-dialquilglicinas mais estereoquimicamente impedidas, tal como esperado. A estratégia de síntese das α,α-dialquilglicinas usada baseia-se num procedimento de reação de Ugi seguida de acidólise, previamente estabelecido pelo grupo de trabalho em que se insere este trabalho. Foram também sintetizadas, com bons rendimentos, as N-fluoreniloxicarbonil-α,α-dialquilglicinas necessárias para a síntese dos péptidos, uma vez que não estão disponíveis comercialmente.

Microorganism resistance to classical antibiotics is a serious problem that affects people all over the planet, which is responsible for the scientific community's interest in the design and synthesis of new therapeutic agents as an alternative to the drugs currently used in infection treatment. One of the areas under development is that of antimicrobial active peptides (AMP’s), whose activity is mediated by the disruption of cell membranes permeability of pathogens. There are several types of AMP’s and among them we can find Peptaibols, a family of natural peptides, isolated from fungi, which have in their composition α,α-dialkylglycines. These amino acids are tetra-substituted at the central carbon atom, and restrict the rotation around peptide bonds, yielding peptides with more defined conformations and more resistant to biodegradation. The target of the study in this work was Peptaibolin (the smallest Peptaibol), and so Peptaibolin and several analogues, containing other α,α-dialkylglycines in the positions of the native α,α-dialkylglycine (Aib) were synthesized. For the target peptides synthesis, with these stereochemically crowded amino acids, the synthetic strategy used was microwave assisted solid phase peptide synthesis, which has demonstrated good results in the introduction of difficult amino acid into peptide sequences. The conditions usually used in solid phase peptide synthesis can be applied in microwave irradiated peptide synthesis, with results that normally surpass the results obtained without irradiation. In this way we were able to obtain practically all derivatives initially proposed, with the greatest difficulties being encountered in peptides with the more sterically hindered α,α-dialkylglycines, as expected. The strategy used for the synthesis of the α,α-dialkylglycines is based on a procedure of Ugi reaction followed by acidolysis, previously established by the work group were the project was developed. The N-fluorenyloxycabonyl-α,α-dialkylglycines, necessary for the peptide synthesis, were also synthesized in good yields, as they are not commercially available.