Síntese e estudo de novos derivados de Benzidrilamino-resina com alto grau de substituição amínica
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Data
2020-07-01
Autores
Salomoni, Luiggi
Orientadores
Nakaie, Clovis
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
O presente trabalho procurou encontrar condições de síntese de três tipos de resinas do copolímero estireno-divinilbenzeno, mas contendo diferentes grupos fenilmetilamínicos para uso em síntese peptídica em fase sólida (SPFS). Deste modo, as resinas denominadas MBAR, BuBAR e Nafo-BAR, contendo grupamentos acílicos do tipo metila, terc-butila e naftoila, respectivamente, foram sintetizadas em condições controladas que permitiram a obtenção de uma total de 26 lotes de resinas e com grau de substituição (GS) de cerca de 0,2 a 3,2 mmol/g de grupamentos amínicos. Estabeleceram-se as condições experimentais controladas para estas sínteses e estudos de inchamento por microscopia dos seus grãos, mostraram que as resinas de baixos ou altos valores de GS se solvatam bem em solventes apolares e polares, respetivamente. Isto no caso do grupamento amínico estar desprotonado (etapa de acoplamento) mas quando se faz estas medidas quando as resinas contêm amino grupos na forma protonada, passam a inchar em solventes polares, inclusive em tampão aquoso. Este dado deixa em aberto a possibilidade de uso destes polímeros catiônicos também em cromatografias de troca aniônica. O decapeptídeo triptorrelina foi escolhido como peptídeo modelo das sínteses com estas resinas. Purezas ao redor de 75% dos peptídeos ainda na forma bruta foram obtidas nas três resinas quando contendo GS baixos (cerca de 0,5 mmol/g) enquanto que quando em lotes de substituição máxima, MBAR, (3,20 mmol/g), BuBAR (3,05 mmol/g) e Nafo-BAR (2,57 mmol/g), o rendimento caiu em média para 65% e com necessidade de diversos reacoplamentos. Este fato sugere que as reações de acoplamentos estão bastante dificultadas pelo grande impedimento espacial, induzido pela presença de quantidades muito elevadas de cadeias peptídicas na resina. De qualquer modo, por apresentar clara vantagem econômica no uso destas resinas de altos teores de amino grupos, outras variações como a da sequência peptídica, de métodos de acoplamento, de solventes e agentes acilantes durante o acoplamento, etc, deverão ser testadas para um prognóstico completo da vantagem de se usar estes tipos de resinas na SPFS, em parte, ainda inéditos pelas suas estruturas e/ou de teores amínicos em termos de suas aplicações tecnológicas.
The present work sought to find conditions for the synthesis of three types of resins of the styrene-divinylbenzene copolymer, but containing different phenylmethylamine groups for use in solid phase peptide synthesis (SPFS). Thus, the resins called MBAR, BuBAR and Nafo-BAR, containing acyl groups of the type methyl, tert-butyl and naphthyl, respectively, were synthesized under controlled conditions that allowed the obtaining of a total of 26 batches of resins and with a substitution degree (SD) of about 0,2 to 3,2 mmol/g of amino groups. Controlled experimental conditions were established for these syntheses and swelling studies by microscopy of their grains, showed that resins with low or high SD values solvate well in nonpolar and polar solvents, respectively. This is in case the amino group is deprotonated (coupling step) but when these measurements are made when the resins contain amino groups in the protonated form, they swell in polar solvents, including in aqueous solution. This data leaves open the possibility of using these cationic polymers also in anion exchange chromatography. The decapeptide triptorelin was chosen as the model peptide of the syntheses with these resins. Purity around 75% of the peptide still in the crude form were obtained in the three resins when containing low GS (about 0,5 mmol/g) while when in maximum substitution batches, MBAR, (3,20 mmol/g) , BuBAR (3,05 mmol/g) and Nafo-BAR (2,57 mmol/g), the yield fell on average to 65% and with the need for several re-couplings. This fact suggests that the coupling reactions are very difficult due to the great spatial impediment, induced by the presence of very high amounts of peptide chains in the resin. In any case, as it presents a clear economic advantage in the use of these resins with high levels of amino groups, other variations such as the peptide sequence, coupling methods, solvents and acylating agents during coupling, etc., should be tested for a prognosis the full advantage of using these types of resins in SPFS, in part, still unheard of due to their structures and/or amino acids in terms of their technological applications.
The present work sought to find conditions for the synthesis of three types of resins of the styrene-divinylbenzene copolymer, but containing different phenylmethylamine groups for use in solid phase peptide synthesis (SPFS). Thus, the resins called MBAR, BuBAR and Nafo-BAR, containing acyl groups of the type methyl, tert-butyl and naphthyl, respectively, were synthesized under controlled conditions that allowed the obtaining of a total of 26 batches of resins and with a substitution degree (SD) of about 0,2 to 3,2 mmol/g of amino groups. Controlled experimental conditions were established for these syntheses and swelling studies by microscopy of their grains, showed that resins with low or high SD values solvate well in nonpolar and polar solvents, respectively. This is in case the amino group is deprotonated (coupling step) but when these measurements are made when the resins contain amino groups in the protonated form, they swell in polar solvents, including in aqueous solution. This data leaves open the possibility of using these cationic polymers also in anion exchange chromatography. The decapeptide triptorelin was chosen as the model peptide of the syntheses with these resins. Purity around 75% of the peptide still in the crude form were obtained in the three resins when containing low GS (about 0,5 mmol/g) while when in maximum substitution batches, MBAR, (3,20 mmol/g) , BuBAR (3,05 mmol/g) and Nafo-BAR (2,57 mmol/g), the yield fell on average to 65% and with the need for several re-couplings. This fact suggests that the coupling reactions are very difficult due to the great spatial impediment, induced by the presence of very high amounts of peptide chains in the resin. In any case, as it presents a clear economic advantage in the use of these resins with high levels of amino groups, other variations such as the peptide sequence, coupling methods, solvents and acylating agents during coupling, etc., should be tested for a prognosis the full advantage of using these types of resins in SPFS, in part, still unheard of due to their structures and/or amino acids in terms of their technological applications.
Descrição
Citação
Salomoni, L. F.; Nakaie, C. R. Síntese e estudo de novos derivados de Benzidrilamino-resina com alto grau de substituição amínica. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de São Paulo. 104 p. São Paulo, 2020.