Use of the same polymer for synthesis and purification of peptides

Abstract

This work reveals an uncommon but valuable biotechnological approach regarding the use of a same polymer (benzhydrylamine-resin, BHAR) for synthesis and anion exchange purification of peptides. Initially, the octapeptide DRVYIHPF-NH2 was synthesized in 1% and 3% cross-linked BHAR, attaching 2.5 mmol g-1 ammonium groups. Due certainly to its less rigid polymeric backbone, higher synthesis yield (about 80%) was achieved with the former resin. Next, the negatively charged peptides DEVYEHPF-NH2 and DEVYEDPF-NH2 (-1 and -3 in neutral pH, respectively), both synthesized in 1% BHAR were submitted to chromatographic separation test in this same type of resin (1% and 3%). Following comparative results of peptide synthesis and swelling data of resin beads obtained by microscopy, an improved separation of both peptides occurred with 1% BHAR batch. These findings demonstrated that BHAR applied so far for peptide synthesis, when containing high amount of positively charged ammonium groups, can be also used alternatively as a solid support for chromatographic purification of this type of biological molecule.

Este trabalho revela uma estratégia biotecnológica incomum mas valiosa e relacionada com o uso de um mesmo polímero (benzidrilamino-resina, BHAR) para fins de síntese e purificação por troca aniônica de peptídeos. Inicialmente, o octapeptídeo DRVYIHPF-NH2 foi sintetizado em BHAR com 1% e 3% de intercruzamento e contendo 2,5 mmol g-1 de grupos amônio. Devido certamente a uma menor rigidez da sua estrutura polimérica, um maior rendimento na síntese (cerca de 80%) foi obtido com a primeira resina. A seguir, os peptídeos DEVYEHPF-NH2 e DEVYEDPF-NH2 carregados negativamente (-1 e -3 em pH neutro, respectivamente), ambos sintetizados em 1% BHAR, foram submetidos a um teste de separação cromatográfica no mesmo tipo de resina (1% e 3%). Concordante com resultados da síntese de peptídeos e de valores de inchamento dos grãos das resinas, obtidos por microscopia, uma melhor separação entre ambos os peptídeos ocorreu com o lote de 1% BHAR. Estes achados demonstraram que a BHAR, aplicada até o momento somente para a síntese peptídica, se contiver elevado teor de grupos amônio positivos, pode ser utilizada alternativamente como suporte sólido para purificação cromatográfica deste tipo de molécula biológica.