Síntesis de compuestos híbridos quitosano peptídicos

Abstract

Chitosan (CTS), a natural polymer obtained from fish industry waste and low molecular weight peptides such as dimers and trimers have shown excellent activity as therapeutic agents with potential application in the biomedical field. The combination of these compounds may produce new molecules with enhanced mechanical and biological properties; according to recent reports the insertion of peptides to chitosan has produced positive effects including the improvement in mechanical properties, thermal stability, morphology, degradability and biofunctionality. The influence of peptides attachment to chitosan in the synthesis and biological activity of composite biomaterials production is little explored, eventhough the synthesis of small peptides is more advantageous compared to their high molecular counterparts including relative ease of synthesis, fewer side products and reactions, higher yield, lower synthesis time, to name a few. Therefore, the low molecual peptides attachment to chitosan is a highly attractive field of study for the production of hybrid compounds with potential biological activity. This work presents the synthesis of N-Cbz-L-Ala-L-Ala-L-Ala-CTS (7) and N-Boc-SBn- L-Cys-L-Cys-CTS (8) hybrid compounds and their FTIR spectroscopic and thermogravimetric characterization. The methodology of synthesis proposes for the first time the use of water soluble chitosan nanofibers for the incorporation of high molecular weight chitosan which is commonly difficult to handle due to its low solubility.

Los péptidos de bajo peso molecular como los dímeros y trímeros al igual que el quitosano (CTS), un polímero natural derivado de los desechos de la industria pesquera, han mostrado excelente actividad como agentes terapéuticos con potencial aplicación en el área biomédica. Con la combinación de estos compuestos puede darse la posibilidad de obtener nuevas moléculas con propiedades biológicas y mecánicas potenciadas; de acuerdo a reportes recientes la inserción de péptidos a quitosano ha tenido efectos positivos, entre los que se incluyen la mejora de las propiedades mecánicas, estabilidad térmica, morfología, capacidad de descomposición y biofuncionalidad. La influencia de este tipo de péptidos acoplados a quitosano en la síntesis y actividad biológica de biomateriales compuestos ha sido poco explorada, y debido a que la síntesis de péptidos de cadena corta presenta ventajas respecto a la de sus análogos de peso molecular elevado entre las que destacan su relativa facilidad de síntesis, menores reacciones colaterales, rendimiento global más alto, con menores tiempos en el proceso de síntesis, por mencionar algunas, su incorporación al CTS representa un campo de estudio altamente atractivo para la generación de compuestos híbridos con potencial actividad biológica. Este trabajo presenta la síntesis de compuestos híbridos N-Cbz-L-Ala-L-Ala-L-Ala- CTS (7) y N-Boc-S-Bn-L-Cys-L-Cys-CTS (8) y su caracterización espectroscópica mediante FTIR y termogravimétrica. La metodología empleada propone por primera vez el uso de nanofibras de quitosano solubles en agua para la incorporación de quitosano de alto peso molecular, el cual es poco empleado debido a su baja solubilidad.