Design, synthesis, and biological investigation of new peptides and peptidomimetics of cosmeceutical interest

I prodotti cosmeceutici, che esplicano un'attività biologica scientificamente provata e ampiamente testata, stanno diventando sempre più diffusi sul mercato. La consapevolezza dei consumatori ha spinto i produttori a creare formule con una composizione pregiata, una buona permeabilità attraverso la pelle e, infine, una stabilità prolungata. I peptidi, essendo catene corte di aminoacidi, sono buoni candidati per ingredienti attivi. Grazie alla possibilità di modificarli chimicamente, alla semplice sintesi e alla capacità di conferire loro le proprietà desiderate, stanno diventando ingredienti sempre più comuni nei prodotti cosmeceutici. L'obiettivo di questa tesi di dottorato è quello di discutere due enzimi che contribuiscono alla comparsa dei segni dell'invecchiamento cutaneo – l’elastasi, responsabile della degradazione delle fibre di collagene, e la tirosinasi – che influenza direttamente la sintesi della melanina e la comparsa di discromie cutanee. Vengono in essa presentate la progettazione, la sintesi, i saggi biologici e la modellazione molecolare dei peptidi e dei loro coniugati con piccole molecole organiche. Studi in vitro di questi composti hanno mostrato la loro capacità di agire come inibitori di questi enzimi, alcuni dei quali con attività micromolare. È discussa la correlazione tra la struttura delle molecole e la loro attività, con particolare attenzione al ruolo dei coniugati peptidici nella progettazione di composti biologicamente attivi. // Cosmeceuticals, i.e., cosmetic products with active ingredients possessing the scientifically proven and thoroughly evaluated biological activity, are becoming progressively more common on the market. Consumer awareness has prompted manufacturers to create formulas with a valuable composition, good permeability through the skin, and prolonged stability. Peptides, short chains of amino acids, are good candidates for active ingredients. Due to the ease of their modification, uncomplicated synthesis, and the possibility of giving them the desired properties, they are becoming frequent ingredients in cosmeceuticals. This doctoral dissertation discusses two enzymes contributing to the appearance of signs of skin aging – elastase, responsible for the breakdown of collagen fibers, and tyrosinase – directly affecting the synthesis of melanin and skin discoloration. Design, synthesis, biological investigation, and molecular modeling of peptides and their conjugates with small organic molecules were discussed. In vitro studies of these compounds indicated inhibitors of the abovementioned enzymes, some of them with micromolar activity. The correlation between the structure of obtained compounds and their activity was discussed, and special attention was paid to the role of peptide conjugates in the design of biologically active compounds.