Development of New Tools for the Synthesis of "Difficult Peptides"

• Autores: Marta Paradís Bas
• Directores de la Tesis: Fernando Albericio Palomera (dir. tes.), Judit Tulla Puche (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2015
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Ernesto Nicolás (presid.), Ramón Eritja Casadellà (secret.), Marta Planas Grabuleda (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Péptidos
    • Química orgánica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  Dipòsit Digital de la UB  TDX 
• Resumen

  • La síntesis de péptidos, dentro del campo de la química orgánica, sufrió un giro significativo promovido por el desarrollo del revolucionario descubrimiento en 1963 llevado a cabo por el Dr. Merrifield. Este avance sintético se conoce con el nombre de síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) y a partir de su aparición, diferentes grupos de investigación en este campo han invertido esfuerzos en el desarrollo de mejoras dirigidas a este estrategia. De modo que se han diseñado nuevos grupos protectores para los amino ácidos (AAs), síntesis de resinas (o soportes poliméricos) sobre los que hacer crecer la cadena peptídica, diferentes agentes de acoplamiento para la incorporación eficaz de los AAs, entre otros. A pesar de la gran diversidad de nuevos descubrimientos enfocados en este sector, todavía existe una gran demanda de nuevos métodos sintéticos para la síntesis de ciertas secuencias peptídicas complejas. En la presente tesis, y en base al diseño de metodologías de síntesis que contribuyen a facilitar la obtención de péptidos complejos, se ha participado en el desarrollo de nuevas herramientas para la síntesis de los llamados "péptidos difíciles", así como también facilitar la purificación de aquellos péptidos que agregan en solución. El trabajo se encuentra dividido en tres capítulos, clasificados según el tipo de estrategia que se ha abordado en cada uno. En el primer capítulo se han evaluado diferentes métodos de SPPS para la obtención de un "péptido difícil" conocido con elevado interés en el campo de la biomedicina, el RADA-16. En el segundo capítulo se ha diseñado un nuevo grupo protector para el grupo amida de cadena peptídica, que facilita no sólo la síntesis de "péptidos difíciles", sino que también su manipulación en solución y su purificación. Y finalmente en el tercer capítulo se han planteado dos proyectos. El primero, basado en la estrategia de conjugación de moléculas/péptidos insolubles a secuencias cortas de homooligo-péptidos iónicos para aumentar su solubilidad y así hacer posible su caracterización/purificación. El segundo, utiliza el espaciador bifuncional utilizado en la conjugación anterior, y evalúa su aplicación como grupo protector de ácido carboxílico en el C-terminal, así como también su aplicación en la síntesis de péptidos largos mediante la conjugación de fragmentos en solución. Específicamente, en el primer capítulo se han evaluado tres estrategias conocidas para poder obtener el RADA-16 con la máxima pureza. La síntesis de este péptido no se encuentra descrita en la literatura, como tampoco el detalle de su caracterización o purificación. En base a este vacío de información, y basados en la SPPS, combinada con la síntesis de péptidos en solución, se ha conseguido diseñar un método para su obtención y de caracterización. Mediante la condensación de dos fragmentos de RADA-16, sintetizados previamente en fase-sólida, se ha logrado la secuencia con una pureza razonable. Además se ha diseñado un método de eliminación de las impurezas principales, así como un protocolo para su caracterización en cromatografía líquida. En el segundo capítulo se han sintetizado tres "péptidos difíciles" mediante la incorporación, en sus secuencias, de un nuevo grupo protector amida. La síntesis del grupo, así como su incorporación, se han desarrollado y detallado en este apartado. La mejora de la síntesis de las secuencias que contenían este grupo han permitido la obtención de los péptidos con mayor pureza, comparado con aquéllas que no contenían el grupo. La obtención de las secuencias con este grupo protector conectado, después de la rotura de enlace con la resina, ha significado aumentar la solubilidad de los péptidos en solución y por tanto facilitar también su caracterización y purificación. En el tercer capítulo como primer objetivo se han logrado diseñar péptidos iónicos de cadena corta que, conjugados a una molécula/péptido insoluble, han hecho posible su manipulación en solución. De manera permanente y temporal, esta unión se ha realizado para dos casos diferentes, demostrándose una solubilidad mejorada, así como una caracterización facilitada. Para el caso de la unión temporal se ha utilizado un espaciador bifuncional descrito previamente en la literatura, basado en la estructura del grupo protector del segundo capítulo. La rotura del enlace que conecta la molécula insoluble con el péptido iónico polar para aislar la molécula diana deseada, se ha podido realizar en solución, como última etapa, una vez analizada la molécula. Incluido en el tercer capítulo, se encuentra el estudio de un segundo objetivo dirigido a un nuevo uso del espaciador bifuncional usado en el primer objetivo, esta vez, aplicándolo como nuevo grupo protector para la posición C-terminal. La síntesis de la secuencia peptídica con el grupo protector se ha hecho mediante SPPS y una vez escindido el péptido de la resina se ha obtenido con una pureza que no ha requerido un proceso de purificación. La síntesis de otro segmento peptídico con las cadenas laterales de los AAs protegidos también se ha realizado a través de SPPS. La condensación de los dos fragmentos en solución ha permitido obtener con una elevada pureza un segmento mayor de un péptido conocido de interés terapéutico. La eliminación del nuevo grupo protector, así como los protectores de cadenas laterales de los AAs, se ha realizado en solución como última etapa permitiendo llegar al segmento peptídico deseado.