Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOESTRUTURAS LIPOPEPTÍDICAS: Aplicação como Catalisadores em Reações Aldólicas em Meio Aquoso
BRUNA MIRANDA SOARES
TESE
08/12/2017

As inovações tecnológicas voltadas ao desenvolvimento de biomateriais vêm contribuindo na pesquisa por dispositivos de alto desempenho e funcionalidades específicas. O presente projeto de pesquisa teve por objetivo o estudo de processos de automontagem molecular de compostos peptídicos anfifílicos visando a sua aplicação em catálise estereosseletiva. Em linhas gerais, compostos peptídicos anfifílicos foram sintetizados e posteriormente nanoestruturados e avaliados quanto a sua eficiência na catálise de reações aldólicas diretas em meio aquoso, o que é altamente desejável do ponto de vista econômico e ambiental. De forma geral, os lipopeptídeos estudados possuem em suas sequências os aminoácidos L-prolina, L-arginina ou o aminoácido sintético GCP (Guanidiniocarbonyl pyrrole), L-triptofano e glicina, ligados covalentemente a uma ou duas cadeias alifáticas longas (16 ou 18 carbonos), levando a moléculas com características de surfactante. Estudos de microscopia e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) indicaram a formação de diferentes morfologias. Em seguida, essas estruturas foram aplicadas como sistemas catalíticos supramoleculares na reação aldólica direta estereosseletiva entre a cicloexanona e o p-nitrobenzaldeído em água como exclusivo solvente. As nanoestruturas formadas apresentaram-se como sistemas catalíticos excelentes nos testes realizados, nos quais excelentes taxas de conversão (>99%), elevados níveis de diastereosseletividade (ds = 94:6) e bons níveis de enantiosseletividade (ee = 92%) foram obtidos. Esses resultados permitiram um estudo sistemático que demonstrou o potencial de arranjos lipopeptídicos na catálise de reações aldólicas promovidas em um meio ambientalmente adequado. Com isso, a síntese estereosseletiva de β-hidróxi-cetonas, que são importantes fragmentos presentes em produtos naturais com atividade biológica, foi promovida de uma maneira inovadora, elegante e com redução de resíduos químicos gerados. O presente trabalho conta ainda com uma segunda parte onde são apresentados os resultados envolvendo os estudos estruturais de anticorpos catalíticos de aldolase. Diversos trabalhos da literatura mostram excelentes resultados envolvendo a aplicação desses anticorpos como catalisadores de reações aldólicas, então foi promovido um estudo utilizando a técnica de SAXS acerca das variações estruturais que o anticorpo sofre em função dos substratos aplicados.

nanoestruturas peptídicas;química supramolecular;catálise;reação aldólica
Technological innovations focused on the development of biomaterials have contributed to the research of high performance devices and specific functionalities. This research project had the objective of the study of self-assembling processes of amphiphilic peptides aiming their application in stereoselective catalysis. In general terms, amphiphilic peptides were synthesized and nanostructured and evaluated considering their efficiency in the catalysis of direct aldol reactions in aqueous media, which is highly desirable from an economic and environmental point of view. In general, the studied lipopeptides have the amino acids L-proline, L-arginine or the synthetic amino acid GCP (Guanidiniocarbonyl pyrrole), L-tryptophan and glycine, covalently linked to one or two long aliphatic chains (16 or 18 carbons), leading to molecules with surfactant characteristics. Microscopy and small angle X-ray scattering (SAXS) studies showed the formation of distinct morphologies. These compounds were then applied as supramolecular catalytic systems in the stereoselective direct aldol reaction between cyclohexanone and pnitrobenzaldehyde in water as the solvent. The produced nanostructures acted as excellent catalytic systems in the performed tests, in which excellent conversions (>99%), high diastereoselectivities (ds = 94:6) and good enantioselectivities (ee = 92%) were obtained. These results allowed a systematic study that demonstrated the potential of lipopeptide arrangements in the catalysis of aldol reactions promoted in an environmentally suitable environment. Furthermore, the stereoselective synthesis of β-hydroxy ketones, which are important fragments present in natural products with biological activity, was promoted in an innovative and elegant way, with reduction of the generated chemical residues. The present work also has a second part where the results involving the structural studies of aldolase catalytic antibodies are presented. Several studies of the literature show excellent results involving the application of these antibodies as catalysts of aldol reactions, so a study using SAXS regarding the structural variations that the antibody undergoes as a function of the substrates applied was promoted.
peptide nanostructures;supramolecular chemistry;catalysis;aldol reaction
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
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Banca Examinadora

WENDEL ANDRADE ALVES
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
MARCELO HENRIQUE GEHLEN Participante Externo
ALESSANDRO RODRIGUES Participante Externo
GIULIANO CESAR CLOSOSKI Participante Externo
FERNANDO CARLOS GIACOMELLI Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 30
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 13

Vínculo

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Não