Techniques Analitiques pour la Caracterisation des Peptides

1. Introduction

Un peptide est une chaîne comportant moins de 50 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. Il existe une énorme variété de peptides différents.

Les peptides sont des molécules présentant un intérêt essentiel dans de domaines d’application diversifiés. Ils ont utilisés par l’industrie alimentaire, pour leurs propriétés nutritionnelles ou functionnelles. Des aliments fonctionnels, ayant pour nom alicaments, à base de peptides son utilisés, par exemple, par des personnes souffrant de maladies digestives. Avec des capacités émulsifiantes et moussantes, ils permettent d’ameliorer la texture de produits varies, afin de les rendre plus savoureux: surimi ou faux crabe, steack restructuré … ou encore afin de permetre d’avoir une nourriture plus échilibrée.

Quelques peptides présententun goût sucré, salé, ameré, umami ou acide. Cinq dipeptides sont considérés comme sucrés et cela s’accompagne généralement d’amertume. Le peptide, de séquence L-Asp-L-Phe-O-Me, plus connusous le nom commercial d’aspartame, est dépourvu d’arrière-goût amer. Ce peptide dont le pouvoir sucrant est de 180 à 200 fois celui du saccharose, peut être utilisé par les diabétiques car il n’induit aucune hyperglycémie. Un autre dipeptide sucré semble désormais s’imposer: l’alitame. C’est un amide du dipeptide L-aspartyl-D-alanine. Son pouvoir sucrant est environ 2000 fois celui du saccharose, soit 12 fois celui de l’aspartane. Sa soubilité dans l’eau est exellente et sa stabilité aux températures élevées et aux variation de pH est plus grande que celle de l’aspartame. récenmment a été découvert un dipeptide L-ornityl-L-taurine qui posséde un goût salé en absence d’ions sodium, serait donc utilisabledans le régimes dits « sans sel ». Un peptide coportant le résidu L-Glutamyl en position N terminale possédait un goût umami. Aussi autres peptides dégagent un goût umami: Ser-Phe, Gly-Glu-Ser et un autre octapeptide purifié à partir de jus de viande de bœf. L’amertume semble résulter de deux conditions principales: un acide aminé hydrophobe en position C terminle et un acide aminé basique en position N-terminale. L’abondance des données récents sur les peptides amphiphiles préférentiellement en hélice α, actifs dans la translocation, l’ancrage (peptides signaux) et la lyse membranaire (peptides cytoliques du type de la méllitine) peut être exploitée dans le secteur alimentaire. Les propriétés interfaciales de ce type d’oligopeptides ainsi que leur capacité d’interaction avec les phospholipides peuvent être intéresant pour la formulation de mousses, émulsions et films. Certains de ces peptides sont également susceptible d’être utilisés pour la production de liposomes pour les industries agro-alimentaires et pharmaceutiques.

De plus, les peptides, et particulièrement les peptides de faible masse molaire, présentent souvent des activités biologiques. C’est pourqui ils ont utilisés en galénique pour leurs actions antibiotiques ou antivirales par exemple. Un autre aspect de leur utilisation est l’industrie des cosmétiques qui s’intéresse à des peptides intégrables, notament à des formulations destinées aux soins de la peau ou des cheveux.

À la lumière de toutes ces applications potentielles, il apparaît que les peptides sont des molécules incontournables et que l’étude de leur séparation mérite un attention particuliére.

Pour faire la séparation des différents peptides dans ce travail j’utilise chromatographie.

La chromatographie est une technique d'analyse quantitative, qualitative et séparative utilisée en chimie analytique. Elle est une méthode physique de séparation basée sur les différences d'affinités des substances à analyser à l'égard de deux phases, l'une stationnaire ou fixe, l'autre mobile. Selon la technique chromatographique mise en jeu, la séparation des un ou plusieurs solutés entraînés par un courant de solvant (phase mobile : liquide, gaz ou fluide supercritique), résulte soit de leur adsorption et de leur désorption successives sur la phase stationnaire (papier, gélatine, silice greffée, etc), soit de leur solubilité différente dans chaque phase. Chaque soluté se déplaçant à une vitesse propre dépendante de ses caractéristiques et de celles des phases.

La chromatographe analytique est utilisée pour déterminer quels composés chimiques sont présents dans le mélange ainsi que leur concentration.

Chromatographie en phase liquide à haute performance (high performance liquid chromatography) est fréquemment utilisée en biochimie, ainsi qu'en chimie analytique. La solution à analyser est forcée dans une colonne par un liquide à haute pression, ce qui diminue le temps nécessaire pour séparer les composants présents dans la phase stationnaire; ces composants ont donc moins de temps pour s'étaler dans la colonne ce qui produit des pics plus étroits et donc une meilleure sélectivité (les pics sont bien séparés, on peut donc bien les différencier) et une meilleure sensibilité (des pics étroits et hauts sont plus faciles à isoler du bruit de fond que des pics larges et bas). Les solvants utilisés sont des combinaisons miscibles d'eau et de divers liquides organiques (alcools, acétonitrile, dichlorométhane, ...). Souvent, au cours de l'analyse, on modifie la composition du solvant, on travaille alors en mode dit "gradient" (en opposition au mode dit "isocratique", ou la composition de la phase mobile est constante tout au long de l'analyse).

Aujourd’hui, la chromatographie de partage sur des phases stationnaires greffées fait certainement partie des techniques chromatographiques les plus appliquées et les plus étudiées. Nous faisons la distinction entre la chromatographie de partage classique (chromatographie en phase normale) et la chromatographie de partage à polarité de phases inversée (chromatographie en phase inverse). Pour le premier type cité, les molecules greffée sur un gel de silice ont un groupement polaire, par exemple: -CN, -NH2 et la phase mobile est peu polaire (hexane pur ou en mélange avec un peu dé méthanol ou d’acétonitrile). Au contraire, pour le deuxiéme type, les molécules greffés sont apolaires, principalment des chaînes hydrocarbonées et la phase mobile est polaire (mélange eau-méthanol, eau-acetonitrile).