Uso da síntese de peptídeos em fase sólida na obtenção de novos compostos com aplicação cosmética

Abstract

A indústria cosmética tem apresentado um crescimento expressivo na busca por moléculas mais eficientes aliadas a processos mais sustentáveis. Diante desse cenário, é notável o aumento do uso de peptídeos, uma vez que podem ser modulados a um alvo específico e possuem uma alta eficácia a concentrações mais baixas, para tratamentos dermocosméticos. Os peptídeos, em sua grande maioria, são produzidos pela síntese de peptídeos em fase sólida (SPFS) tradicional, que utiliza solventes e reagentes controversos, como dimetilformamida (DMF) e piperidina, que podem ser nocivos e tóxicos ao ser humano e ao meio ambiente. Em luz disso, o objetivo dessa tese foi desenvolver novos peptídeos para aplicação cosmética, como o Tripeptídeo-85 (EVF) e o Tetrapeptideo-111 (PWKW), utilizando processos sintéticos mais sustentáveis. Observamos que os processos sintéticos mais sustentáveis mostraram rendimentos e purezas semelhantes aos protocolos tradicionais. Para tanto, avaliamos bases e solventes alternativos, sendo que para as bases os derivados de amino-álcoois, como monoetanolamina (MEA) e 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP), mostraram-se eficientes no processo remoção do grupo (Fmoc), indicando uma alternativa mais segura e sustentável do que a controversa piperidina. Já em relação ao uso de solventes sustentáveis, o 2-MeTHF e a mistura de IPA/DMSO (4:6) se mostraram mais robustos para síntese do EVF e do PWKW, respectivamente. O solvente etanol/DMSO também foi testado com resultado positivo para o PWKW. Posteriormente, os peptídeos foram avaliados em testes in-vitro e em testes clínicos, sendo que o EVF apresentou eficácia na redução da produção de sebo e de poros na pele e o PWKW “Botox-like” apresentou eficácia na redução da contração muscular, levando a redução das rugas e linhas de expressão na pele, em baixas concentrações de uso, desta forma, apresentando-se como um potente ativo anti-idade. Os resultados obtidos demonstram que para a síntese dos peptídeos a utilização de novos protocolos utilizando de solventes verdes não prejudicou a sua obtenção. Nos ensaios biológicos ambos os peptídeos demonstraram que tem potencial de inibição para os seus alvos tornando-se assim potenciais ativos para cosméticos.

The cosmetics industry has experienced significant growth driven by the pursuit of more efficient molecules combined with environmentally sustainable processes. Within this context, peptides have gained prominence due to their ability to be tailored to specific targets and their high efficacy at low concentrations in dermocosmetic applications. Most peptides are produced via traditional solid-phase peptide synthesis (SPPS), which involves controversial reagents and solvents such as dimethylformamide (DMF) and piperidine—substances known for their potential toxicity to humans and the environment. Accordingly, this thesis aimed to develop novel peptides for cosmetic applications, specifically Tripeptide-85 (EVF) and Tetrapeptide-111 (PWKW), using more sustainable synthetic protocols. These alternative methods yielded results comparable in purity and yield to those obtained through conventional synthesis. To achieve this, we investigated the use of alternative bases and solvents. Amino alcohol derivatives—such as monoethanolamine (MEA) and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)— proved effective for FMOC group removal, offering a safer and more environmentally friendly substitute for piperidine. In terms of solvents, 2-MeTHF and an IPA/DMSO mixture (4:6) demonstrated robustness for the synthesis of EVF and PWKW, respectively. Ethanol/DMSO also showed positive outcomes for PWKW. These peptides were subsequently subjected to in vitro and clinical evaluations. EVF showed efficacy in reducing sebum production and pore size, while PWKW—a "Botox-like" peptide—effectively reduced muscle contraction, leading to a visible reduction in wrinkles and expression lines, even at low concentrations. These findings reinforce the viability of greener peptide synthesis protocols and confirm the biological activity of both peptides, highlighting their potential as innovative cosmetic active ingredients.