Estudo da auto-organização de estruturas hierárquicas de peptídeos em solução em presença de nanopartículas metálicas

Resumo

A criação de nanomateriais baseados em peptídeos têm se destacado nessas últimas décadas, devido à sua versatilidade e de suas vantagens operacionais. Além de apresentar rotas sintéticas mais fáceis e brandas, podem ser aplicados em diversas áreas, inclusive na medicina regenerativa e em culturas celulares, uma vez que apresentam numerosas rotas para sua funcionalização, que, consequentemente, podem favorecer a formação de fibras, folhas, micelas e tubos. Diante deste contexto, esse projeto visa investigar o processo de nucleação de partículas metálicas em substratos formados por sequências peptídicas mistas baseadas, principalmente, nos aminoácidos L-fenilalanina (F), L-arginina (R) e L-cisteína (C). Dessa forma, serão estudadas, através de técnicas espectroscópicas, microscópicas e de espalhamento, as etapas de nucleação, crescimento e de estabilização das nanopartículas em solução coloidal de peptídeos anfifílicos. As variáveis do processo de auto-organização dessas estruturas, tais como, constante de agregação crítica e constantes cinéticas serão determinadas, assim como, os parâmetros físico-químicos do meio: força iônica, pH e polaridade do solvente. Com isso, pretende-se estabelecer um panorama das interações inter e intramoleculares envolvidas para a formação de estruturas híbridas, contendo peptídeos e nanopartículas metálicas, que apresentam potencial aplicação como matrizes em catálise assimétrica, já que as configurações das nanoestruturas peptídicas formadas podem influenciar na estereosseletividade dessas reações. Resultados obtidos utilizando a sequência FFC, preparada de acordo com a estratégia Fmoc, em fase sólida, mostram que o peptídeo apresenta diferentes polimorfos em meio aquoso, dependendo da concentração utilizada. A Concentração de Agregação Crítica (CAC) encontrada foi de 0,77 mmol L-1 e quando em solução, a FFC tende a se auto-organizar em estruturas do tipo folhas-². Além disso, verificou-se que a incorporação de nanopartículas de ouro ao sistema pode favorecer o processo de inibição ou de crescimento de fibras amilóides a partir do processo de agregação do peptídeo, relacionado com a rota de síntese utilizada. Ao utilizar borohidreto de sódio (NaBH4) como agente redutor obteve-se um pico máximo de absorção em aproximadamente 520 nm, sugerindo que as partículas estão dispersas, independente da concentração de FFC; entretanto, pelo aquecimento (60°C) da mistura contendo FFC e uma solução de sal de ouro, observou-se a formação de materiais fibrilares decorados com nanopartículas de ouro. (AU)