Proceso y usos
Los péptidos son sustancias orgánicas formadas por moléculas diminutas con estructuras químicas similares a las de las proteínas. La principal diferencia es que es necesario que las estructuras de las cadenas proteicas se plieguen correctamente en formas específicas para llevar a cabo una actividad biológica, lo que no es esencial en el caso de los péptidos. Cada molécula peptídica comprende dos o más aminoácidos unidos por enlaces peptídicos de tipo amida. Aunque los péptidos se encuentran de forma natural en los seres humanos, los animales y las plantas, también es posible realizar síntesis de péptidos sintéticos para producir compuestos peptídicos destinados a fármacos, vacunas, antígenos y biomateriales.
¿Qué es la síntesis peptídica?
La síntesis peptídica es un proceso químico de la química orgánica que lleva a cabo una empresa de síntesis peptídica para producir compuestos peptídicos. Consiste en la formación de cadenas peptídicas cortas mediante la unión de múltiples aminoácidos. Cada cadena puede contener entre dos y 70 aminoácidos. Mediante la síntesis de péptidos sintéticos, es posible crear secuencias peptídicas que representen epítopos, o determinantes antigénicos que forman parte de unidades proteicas estructurales y funcionales específicas, también conocidas como dominios proteicos, y pueden estimular respuestas inmunitarias.
Los linfocitos T y B del sistema inmunitario reconocen que los epítopos son partes de los antígenos, y las partes paratópicas de los anticuerpos complementarios se unen a estos epítopos. Esto tiene inmensas implicaciones para la investigación científica y médica. Con los avances tecnológicos que han mejorado el método de síntesis de péptidos, se ha producido un aumento significativo de los productos comerciales y farmacéuticos que contienen péptidos sintéticos. Entre ellas se encuentran la hormona adrenocorticotrópica, la calcitonina y la oxitocina, hormonas producidas sintéticamente para la curación y la investigación inmunológica, y el edulcorante artificial aspartamo.
¿Cómo se sintetizan los péptidos?
Los péptidos se sintetizan químicamente uniendo dos o más aminoácidos. En el proceso de síntesis peptídica, el C-terminal o grupo carboxilo de un aminoácido se une al N-terminal o grupo amino de otro aminoácido. Aunque existen unos 500 aminoácidos naturales, como la alanina, la arginina, la cisteína, el glutamato y la prolina, es posible sintetizar muchos más aminoácidos para crear nuevos péptidos con diversos fines.
La principal preocupación durante el proceso de síntesis de péptidos es que puede haber muchos grupos reactivos en los aminoácidos. Cuando estos grupos interactúan entre sí durante el proceso de síntesis, existe una alta posibilidad de que se produzcan reacciones no deseadas. Éstas podrían hacer que la cadena peptídica quedara excesivamente corta o dar lugar a ramificaciones no deseadas. Podría dar lugar a la producción de péptidos de calidad inferior, o es probable que haya un bajo rendimiento de péptidos. Podría ser útil desactivar algunos de los grupos aminoácidos reactivos o protegerlos durante el proceso de síntesis para obtener el resultado deseado.
Uso de grupos protectores en la síntesis de péptidos
Existen tres categorías de grupos protectores específicamente diseñados para evitar la polimerización y las reacciones químicas no deseadas durante el proceso de síntesis peptídica. Deben ser fáciles de introducir, permanecer estables durante las reacciones químicas y ser seguros de eliminar después con una base amina, ácido o calor. Estos grupos protectores ayudan a maximizar el rendimiento y favorecen la formación de estructuras peptídicas complejas. Lo son:
- Grupos protectores N-terminal-Estosgrupos amina o catión amonio protegen el N-terminal de la estructura peptídica, que es la parte final que contiene un aminoácido dentro de un péptido que no forma parte del enlace amida o péptido.
- Grupos protectores C-terminales-Estosgrupos protegen el C-terminal, que es el extremo de la cadena peptídica que contiene un grupo carboxilo libre (-COOH).
- Grupos protectores de las cadenas laterales:protegen las cadenas laterales de los aminoácidos y pueden permanecer estables durante muchos ciclos de tratamiento químico.
¿Cuáles son algunos procesos de síntesis de péptidos?
Los procesos de síntesis de péptidos incluyen los siguientes:
- Síntesis en fase de solución: lasíntesis peptídica en fase líquida consiste en sintetizar aminoácidos individuales en una solución y luego unirlos para formar una cadena peptídica.
- Síntesis peptídica en fasesólida: el proceso consiste en utilizar un sólido, como una resina, como soporte para fijar un aminoácido con un grupo protector y, a continuación, eliminar el grupo protector y lavar la resina antes de repetir el proceso.
Los científicos utilizan métodos de purificación por cromatografía en fase inversa y cromatografía líquida de alto rendimiento durante los procesos de síntesis de péptidos para eliminar impurezas y obtener rendimientos óptimos.
