Estratégias fotocatalíticas para a síntese de miméticos de glicopeptídeos e síntese do fármaco anticâncer Carfilzomibe

dc.contributor.advisor1Paixão, Marcio Weber
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3773908504964104
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0421-2831
dc.contributor.authorChavarro Vélez, Jeimy Alejandra
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/4922446535555256
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0008-2233-0998
dc.contributor.refereeBrocksom, Timothy John
dc.contributor.refereeGoulart Trossini, Gustavo Henrique
dc.contributor.refereeRaminelli, Cristiano
dc.contributor.refereePastre, Julio Cesar
dc.contributor.refereeLatteshttps://lattes.cnpq.br/7055452150201902
dc.contributor.refereeLatteshttps://lattes.cnpq.br/1463048040306555
dc.contributor.refereeLatteshttps://lattes.cnpq.br/3153931165773039
dc.contributor.refereeLatteshttps://lattes.cnpq.br/2428327858391101
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-3634-2531
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-6920-5456
dc.date.accessioned2026-06-30T12:23:43Z
dc.date.issued2026-04-15
dc.description.abstract Peptide-based structures play a crucial role in biological recognition and contemporary drug development because of their structural versatility and functional significance. In this context, this thesis reports the development of photocatalytic methodologies for the synthesis of glycopeptide mimetics and sustainable synthetic routes for the peptide-based anticancer drug Carfilzomib. The work is divided into two chapters addressing methodological and applied challenges in peptide chemistry and pharmaceutical synthesis. In Chapter 1, visible-light-mediated photocatalytic strategies were developed for the diastereoselective synthesis of glycopeptide analogues. Although C-glycosides provide enhanced chemical and enzymatic stability, their synthesis typically requires complex multistep protocols and presents significant challenges in stereochemical control. To address these limitations, a photocatalytic radical addition strategy was investigated using glycosyl nitrones and 4-amido-1,4-dihydropyridines derived from amino acids and peptides. This approach enables stereoselective carbon–carbon bond formation under mild conditions, providing a robust platform for the construction of neoglycosylated peptide frameworks. Chapter 2 focuses on the development of an efficient and scalable synthetic route to Carfilzomib; a second-generation proteasome inhibitor used in the treatment of multiple myeloma. Considering the limited production of high-cost pharmaceuticals, this study proposes a sustainable and accessible synthetic strategy for this clinically relevant drug. The approach involves the visible-light photocatalytic synthesis of the unnatural amino acid L-homophenylalanine, followed by solid-phase peptide synthesis to assemble the peptide backbone and coupling of an epoxide fragment. An alternative route using a proline-functionalized resin enables controlled peptide elongation and cleavage via a Grignard reaction to generate a terminal alkene, followed by asymmetric epoxidation of α,β-unsaturated ketones as a late-stage functionalization step. According to the results obtained, photocatalysis and modern synthetic methodologies offer robust, stereocontrolled, and sustainable solutions for the synthesis of glycopeptide mimetics and complex peptide-based pharmaceuticals. Overall, this thesis demonstrates the applicability of visible-light-driven processes and strategic molecular design in addressing key challenges in glycopeptide chemistry and pharmaceutical manufacturing, contributing to advances in contemporary drug discovery and production.eng
dc.description.resumoMoléculas que contêm peptídeos são essenciais nos processos de reconhecimento biológico e no desenvolvimento de medicamentos, devido à sua diversidade estrutural e relevância funcional. Nesse contexto, esta tese reporta o desenvolvimento de metodologias fotocatalíticas para a síntese de miméticos de glicopeptídeos e rotas sintéticas sustentáveis para o fármaco anticâncer baseado em peptídeos (Carfilzomibe). O trabalho é dividido em dois capítulos que abordam desafios metodológicos e aplicados na química de peptídeos e na síntese farmacêutica. No Capítulo 1, foram desenvolvidas estratégias fotocatalíticas mediadas por luz visível para a síntese diastereosseletiva de análogos estáveis de glicopeptídeos. Embora os C-glicosídeos apresentem maior estabilidade química e enzimática, sua síntese geralmente requer protocolos multietapas complexos e apresenta desafios significativos no controle estereoquímico. Para contornar essas limitações, foi investigada uma estratégia de adição radicalar fotocatalítica utilizando nitronas glicosídicas e 4-amido-1,4-diidropiridinas derivadas de aminoácidos e peptídeos. Essa abordagem permite a formação estereosseletiva de ligações carbono–carbono sob condições brandas, fornecendo uma plataforma robusta para a construção de estruturas peptídicas neoglicosiladas estáveis. O Capítulo 2 foca no desenvolvimento de uma rota sintética eficiente e escalonável para o Carfilzomibe, um inibidor de proteassoma de segunda geração utilizado no tratamento do mieloma múltiplo. Considerando a limitada produção nacional de fármacos de alto custo, este estudo propõe uma estratégia sintética sustentável e acessível para esse fármaco clinicamente relevante. A abordagem envolve a síntese fotocatalítica, mediada por luz visível, do aminoácido não natural L-homofenilalanina, seguida da síntese peptídica em fase sólida para a montagem do esqueleto peptídico e o acoplamento de um fragmento epóxido. Uma rota alternativa utilizando uma resina funcionalizada com prolina permite a elongação controlada da cadeia peptídica e a clivagem via reação de Grignard para gerar um alceno terminal, seguida de epoxidação assimétrica de cetonas α,β-insaturadas como etapa de funcionalização em estágio avançado. De acordo com os resultados obtidos, a fotocatálise e metodologias sintéticas modernas oferecem soluções robustas, estereocontroladas e sustentáveis para a síntese de miméticos de glicopeptídeos e fármacos peptídicos complexos. De modo geral, esta tese demonstra a aplicabilidade de processos mediados por luz visível e do design molecular estratégico na superação de desafios-chave na química de glicopeptídeos e na manufatura farmacêutica, contribuindo para avanços na descoberta e produção contemporânea de medicamentos.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipId141138/2021-1
dc.identifier.citationCHAVARRO VÉLEZ, Jeimy Alejandra. Estratégias fotocatalíticas para a síntese de miméticos de glicopeptídeos e síntese do fármaco anticâncer Carfilzomibe. 2026. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24278.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24278
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Profissional em Química - PPGPQ
dc.relation.urihttps://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/chem.202404457
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectFotocatálisepor
dc.subjectGlicopeptídeospor
dc.subjectC-glicosilaçãopor
dc.subjectQuímica radicalarpor
dc.subjectDerivados de aminoácidospor
dc.subjectSíntese de peptídeospor
dc.subjectSíntese peptídica em fase sólida (SPPS)por
dc.subjectQuímica em fluxo contínuopor
dc.subjectAminoácidos não naturaispor
dc.subjectCarfilzomibepor
dc.subjectMieloma múltiplopor
dc.subjectSíntese sustentávelpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::FOTOQUIMICA ORGANICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICA
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleEstratégias fotocatalíticas para a síntese de miméticos de glicopeptídeos e síntese do fármaco anticâncer Carfilzomibepor
dc.title.alternativePhotocatalytic strategies for the synthesis of glycopeptide mimetics and synthesis of the anticancer drug Carfilzomibeng
dc.typeTese

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