Espectroscopia de dicroísmo circular para peptídeos GLP-1

A crescente utilização de agonistas dos receptores do peptídeo semelhante ao glucagon tipo 1 (GLP-1) tem ampliado os desafios relacionados ao controle de qualidade e à caracterização analítica desses insumos farmacêuticos ativos (IFAs). Nesse contexto, a Anvisa aprovou, em agosto de 2025, a Nota Técnica nº 200/2025, que estabelece orientações para a importação, a manipulação de preparações magistrais e o controle sanitário de IFAs agonistas de GLP-1, incluindo moléculas como liraglutida, semaglutida e tirzepatida.

Além da identidade química e da pureza, a caracterização estrutural de peptídeos pode ser relevante para compreender sua estabilidade e seu comportamento em diferentes condições de armazenamento, processamento e utilização. Alterações de temperatura e pH, agitação mecânica e contato com interfaces ou materiais presentes em dispositivos médicos podem modificar a organização conformacional dessas moléculas, favorecendo alterações estruturais e processos de agregação.

A estrutura secundária corresponde aos padrões locais de organização da cadeia polipeptídica, estabilizados principalmente por ligações de hidrogênio entre os grupos carbonila (C=O) e amida (N–H) do esqueleto peptídico. Entre os principais elementos estruturais encontram-se as α-hélices, as folhas β-pregueadas, as estruturas de volta (turns) e as regiões desordenadas, frequentemente descritas como random coil.

Na α-hélice, a cadeia polipeptídica assume uma conformação helicoidal regular, estabilizada predominantemente por ligações de hidrogênio intramoleculares. Essa organização espacial influencia o ambiente eletrônico dos cromóforos peptídicos e produz uma assinatura característica no espectro de dicroísmo circular.

As folhas β-pregueadas, por sua vez, resultam da associação de segmentos estendidos da cadeia polipeptídica, que podem apresentar orientação paralela ou antiparalela. Sua estabilização também envolve ligações de hidrogênio entre os grupos do esqueleto peptídico. Como a organização espacial dos cromóforos difere daquela observada nas α-hélices, essas estruturas apresentam respostas espectroscópicas distintas.

A proporção relativa desses elementos estruturais contribui para definir o perfil conformacional de um peptídeo. Alterações nessa distribuição podem indicar mudanças em sua organização molecular, especialmente quando associadas a processos de desnaturação, agregação ou exposição a condições de estresse físico-químico.

É nesse contexto que a espectroscopia de dicroísmo circular (Circular Dichroism, CD) se destaca como uma ferramenta para a investigação conformacional de peptídeos. A técnica se fundamenta na diferença entre a absorção de luz circularmente polarizada à esquerda e à direita por sistemas opticamente ativos.

No caso de peptídeos e proteínas, o sinal de CD na região do ultravioleta distante é particularmente sensível à organização conformacional do esqueleto peptídico. O espectro resultante permite obter informações sobre a presença e a contribuição relativa de elementos de estrutura secundária, como α-hélices, folhas β e regiões desordenadas.

Para agonistas de GLP-1, a análise por CD pode auxiliar na comparação do perfil conformacional de uma amostra com o de um material de referência, desde que as condições experimentais sejam adequadamente controladas. A forma, a intensidade e a posição das bandas espectrais fornecem informações sobre a organização estrutural da molécula e podem revelar diferenças entre amostras submetidas a condições distintas.

Alterações de fatores como concentração, composição do meio, pH e temperatura podem gerar alterações estruturais na estrutura do peptídeo embora a cadeia se mantenha quimicamente integra. Essa caracterização contribui para uma avaliação mais abrangente de sua estabilidade estrutural, subsidiando o controle de qualidade e a investigação de atributos potencialmente relevantes para a segurança e a eficácia do produto.

A relevância dessa abordagem é ilustrada por estudos recentes sobre a estabilidade da liraglutida em condições de estresse interfacial. Hamada e colaboradores (2026), investigaram os efeitos de diferentes condições experimentais sobre a agregação, as alterações de estrutura secundária e a formação de fibrilas.

Esse estudo evidencia que a interação entre o peptídeo e as interfaces presentes no sistema pode estar associada a alterações conformacionais e à formação de agregados. Dessa forma, a caracterização estrutural torna-se relevante não apenas para investigar as propriedades do IFA, mas também para compreender sua estabilidade diante de fatores relacionados à formulação, ao acondicionamento e aos dispositivos de administração.

Nesse cenário, o dicroísmo circular oferece uma abordagem útil para investigar mudanças na organização conformacional de agonistas de GLP-1, contribuindo para uma avaliação mais abrangente de sua estabilidade e de seu comportamento estrutural ao longo do ciclo de vida do medicamento.