Modellizzazione della separazione in gradiente di un peptide terapeutico in condizioni non lineari

Negli ultimi anni, l’utilizzo di peptidi per scopi terapeutici è in forte crescita. Grazie alla loro elevata specificità nei confronti delle molecole target, i peptidi vengono sempre più utilizzati per il trattamento dei sintomi di determinate malattie, e in alcuni casi per la vera e propria cura. Dal punto di vista industriale, essi vengono prodotti principalmente attraverso la sintesi in fase solida che porta, però, anche alla sintesi di molte impurezze oltre al peptide target. La purificazione di queste miscele è, quindi, fondamentale per raggiungere un adeguato livello di purezza del peptide per scopi farmaceutici e terapeutici. La cromatografia liquida preparativa è la tecnica più utilizzata per la purificazione dei peptidi, ma le condizioni sperimentali vengono tuttora ottimizzate mediante un approccio trial-and-error che provoca un ingente perdita di tempo e materiale. Pertanto, lo studio del processo di adsorbimento del peptide sulla fase stazionaria rappresenta uno strumento fondamentale per ottenere informazioni che possono aiutare ad ottimizzare in maniera razionale i processi di purificazione. Inoltre, queste informazioni sono fondamentali per lo sviluppo di metodi di purificazione mediante cromatografia continua multi-colonna, una tecnica molto attrattiva dal punto di vista industriale che consente di ottenere recuperi e produttività più alti rispetto alla cromatografia preparativa batch (con una sola colonna). In questo lavoro ci siamo occupati dello studio e del modeling del meccanismo di adsorbimento dell’octreotide (un importante peptide terapeutico) in condizioni di fase inversa con eluizione a gradiente. Le isoterme di adsorbimento del peptide su una colonna C18 sono state determinate mediante il cosiddetto “Metodo Inverso”, iniettando solamente 5 µL di soluzioni di peptide a diversa concentrazione. Il modello Linear Solvent Strenght (LSS) è stato utilizzato per trovare la correlazione fra i parametri di isoterma e la composizione della fase mobile. Questo lavoro dimostra come sia possibile ottenere informazioni rilevanti sul processo di adsorbimento utilizzando solo pochi mg di composto. Questo approccio risulta essere particolarmente utile quando la quantità di peptide di cui si dispone è ridotta o quando il suo costo è elevato.