Síntese de nanoestruturas de alumina contendo o peptídeo antimicrobiano BP100 para aplicações biotecnológicas

Abstract

Nanopartículas de alumina contendo peptídeos antimicrobianos podem ser uma estratégia promissora para modelar dispositivos nanoestruturados para uso em implantes e próteses, com interesse de substituição óssea, uma vez que a contaminação por patógenos pode ser reduzida. Neste trabalho, é apresentada a síntese de nanobioestruturas de alumina em morfologia fibrosa, bem como a sua funcionalização com o peptídeo BP100 através de três diferentes estratégias de síntese: (i) via formação de uma ligação amídica entre o grupo amino de nanopartículas funcionalizadas e a cadeia lateral do resíduo de ácido glutâmico do peptídeo; (ii) através de ligação de dissulfeto entre nanopartículas funcionalizadas com o grupo tiol e cadeia lateral de resíduos de cisteína do peptídeo e (iii) por meio da reação de cicloadição 1,3-dipolar entre as nanopartículas funcionalizadas com o grupo azido e a cadeia lateral de propargilglicina do resíduo de aminoácido do peptídeo. Das três rotas de síntese desenvolvidas neste trabalho, verificou-se que o maior grau de substituição foi alcançado nas nanopartículas formadas a partir da reação de cicloadição catalisada por cobre (I). O trabalho apresenta ainda ampla caracterização estrutural e fisco-química das nanopartículas funcionalizadas empregando-se técnicas como difração de raios-x, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier, ressonância magnética nuclear e outras técnicas físico-químicas. Os dados de atividade antimicrobiana das nanobioestruturas obtidas mostram que as nanopartículas de alumina são ativas apenas após a funcionalização com o peptídeo BP100. Além disso, os estudos conformacionais por dicroísmo circular e de interação por ressonância plasmônica de superfície revelaram que as cadeias peptídicas mesmo ligadas covalentemente às nanopartículas de alumina conseguem estabelecer uma interação peptídeo-membrana, a partir da qual perturbam a estrutura da membrana microbiana exercendo assim seus mecanismos de ação.