Sínteses, caracterizações e aplicações biológicas de alguns copolímeros e derivados contendo matriz de poliestireno

Sínteses, caracterizações e aplicações biológicas de alguns copolímeros e derivados contendo matriz de poliestireno

Autor Silva, Elias Horacio da Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Nakaie, Clovis Ryuichi Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Resumo Procuramos neste projeto de tese de Doutorado, manter a estratégia de anos, relacionado com o objetivo duplo de aquisição de autonomia na síntese de alguns tipos de materiais poliméricos e ao mesmo tempo, de aprimoramento da metodologia da síntese peptídica nestes suportes sólidos. Dentre os sub-tópicos ainda não desenvolvidos, a tecnologia da síntese de copolímeros de partida para a obtenção de derivados e posterior emprego em síntese de peptídeos e outras aplicações foi escolhida como item principal desta tese. Copolímeros com base em estruturas de poliestireno mas, alterando-se os grupos responsáveis pelo intercruzamento da matriz polimérica [divinilbenzeno (DVB), diacrilato de tetraetilenoglicol (TEG) ou diacrilato de 1,6-hexanodiol (HD)], foram estudados quanto à sua parte sintética e de algumas propriedades estruturais e físico-químicas. Fixando-se uma determinada condição de polimerização, obtiveram-se diversos lotes de copolímeros denominados respectivamente de DVB, TEG e HD, variando-se o grau de intercruzamento ou a condição de síntese (sem solvente, com tolueno, n-heptano ou a mistura 1:1 de ambos). Grãos dos copolímeros observados por microscopia, indicaram a obtenção de tamanhos na faixa de 125 a 600 μm e com variadas porcentagens de estruturas rompidas. Dos três, o TEG se mostrou no geral, o mais frágil, principalmente quando sintetizado em n-heptano, com ausência quase total de grãos íntegros em diferentes situações sintéticas. Por outro lado, o DVB e o HD apresentaram resultados sintéticos razoavelmente equivalentes, embora grãos maiores (de 600 μm) tenham surgido mais durante a síntese do primeiro em tolueno. Não se observou uma clara influência do grau de intercruzamento no tamanho ou integridade dos grãos das resinas obtidas. Mas no geral, grãos menores foram observados mais em copolímeros com teor de intercruzamento maiores. Alterações específicas em algumas condições de polimerização deverão ser futuramente testadas para um conhecimento mais claro das regras que governam a obtenção de copolímeros com diferentes tamanhos ou integridade de sua estrutura. A fase seguinte desta tese envolveu a síntese, estudos de alguns derivados destes copolímeros e suas aplicações biológicas. A partir do DVB de 2% de intercruzamento, obtiveram-se quatro lotes de benzidrilamino-resina (BAR), após inserção de grupamentos XIV fenilmetilamínicos. Estes quatro lotes apenas se distinguiram quanto ao tipo de solvente eluente utilizado para a obtenção dos copolímeros correspondentes. Surpreendentemente, apenas o lote de BAR proveniente do DVB sintetizado com a mistura 1:1 de tolueno e nheptano apresentou um ótimo rendimento da síntese de um octapeptídeo-modelo (cerca de 90%). Ainda do DVB, um derivado contendo grupamento sulfônico também foi obtido e ensaios iniciais de matriz como trocadora catiônica em cromatografia em coluna foram efetuados. A partir de um dos lotes de BAR anteriormente obtido, assimilamos também a técnica de introdução do grupamento polietilenoglicol (50 e 70% de acoplamento dos grupos amínicos da resina). Avaliação do grau de solvatação, efetuada por microscopia dos grãos, indicaram alterações significativas, com mudança do perfil de inchamento, de solventes mais apolares para polares, em função da inserção de grandes quantidades destes grupos polihidroxilados na estrutura da resina. Quanto aos copolímeros de TEG e HD, também foram alterados quimicamente em protocolos que introduziam inicialmente, grupamentos clorometílicos e posteriormente, aminometílicos. As respectivas resinas derivadas (ATEG e AHD) também foram, comparativamente à BAR, avaliadas em termos de grau de solvatação de suas matrizes, dependente do sistema de solvente empregado. Esta investigação foi efetuada, via acoplamento de uma marcador paramagnético do tipo aminoácido (9- fluorenilmetiloxicarbonil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxil-4-amino-4-carboxílico ou abreviadamente, Fmoc-TOAC) nos sítios amínicos destas resinas. Posterior investigação, via ressonância paramagnética eletrônica (RPE), indicaram uma diferenciação da ATEG em relação às outras resinas. Esta resina apresentou ótima solvatação (maior mobilidade de sua estrutura polimérica) tanto em solvente apolar (DCM) quanto nos polares (DMF e DMSO). Como aplicação prática destas duas resinas, o octapeptídeo modelo testado com os quatro lotes de BAR também foi sintetizado em ambas e o rendimento do material bruto obtido ficou ao redor de 70%. Em suma, o escopo deste projeto objetivando a aquisição da tecnologia de síntese de copolímeros e alguns de seus derivados foi o de aumentarmos o grau de autonomia de nosso grupo neste campo, evitando-se a importação dos mesmos. Por outro lado, fica em aberto a possibilidade de diferentes tipos de estudos físico-químicos e de aplicações tecnológicas dos mesmos, não somente restrito à síntese de peptídeos mas de XV outras moléculas de interesse biológico e também com inserções no campo da cromatografia em coluna. Um tópico final, aparentemente dissociado dos demais mas ainda relacionado com o uso alternativo de derivados poliméricos, envolveu a aplicação da resina comercial de troca aniônica DEAE-Macroprep (BioRad Co.). Baseado em estudos prévios de nosso grupo, esta resina de uso cromatográfico foi empregada para a síntese de um pentadecapeptídeo e o derivado obtido (peptidil-DEAE-Macroprep) foi posteriormente utilizado para a purificação de heparinas e outros glicosaminoglicanos, através da cromatografia de afinidade. Os dados iniciais desta estratégia cromatográfica diferenciada e inovadora, mostraram-se promissores para a separação deste tipo de macromoléculas complexas, ainda não totalmente estabelecido na literatura.
Palavra-chave Cromatografia líquida
Peptídeos
Resinas
Polímeros
Chromatography, liquid
Peptides
Resins
Polymers
Idioma Português
Data de publicação 2008-01-30
Publicado em SILVA, Elias Horácio da. Sínteses, caracterizações e aplicações biológicas de alguns copolímeros e derivados contendo matriz de poliestireno. 2008. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2008.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 169 p.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/10094

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