Peptiden bewaren: gelyofiliseerd poeder en gereconstitueerde oplossingen

Hoe je peptiden bewaart, bepaalt hoe lang ze in het lab bruikbaar blijven. Een peptide is een keten van aminozuren, en deze keten is gevoelig voor warmte, water, licht en zuurstof. Een gesloten flacon met gevriesdroogd poeder kan onder de juiste omstandigheden jarenlang stabiel blijven. Hetzelfde peptide in oplossing kan binnen enkele weken kwaliteit verliezen. Deze gids legt de bewaarcondities voor beide vormen uit, de gebruikelijke houdbaarheid, wat er tijdens verzending gebeurt en hoe je een afgebroken peptide herkent.

Waarom je peptiden zorgvuldig moet bewaren

Peptiden breken af via een klein aantal chemische reacties. De belangrijkste zijn hydrolyse (de keten wordt door water doorgeknipt), oxidatie (vooral van methionine, cysteïne en tryptofaan), deamidering (asparagine en glutamine verliezen hun amidegroep) en aggregatie (peptidemoleculen plakken aan elkaar). Manning, Patel en Borchardt beschreven deze routes in 1989 in een overzichtsartikel in Pharmaceutical Research (DOI 10.1023/A:1015929109894). Elke reactie verloopt sneller bij hogere temperatuur en in aanwezigheid van water. Een lage temperatuur en een droge toestand vertragen ze alle tegelijk.

Daarom worden onderzoekspeptiden als gevriesdroogd poeder verzonden. Het water is verwijderd, waardoor hydrolyse en microbiële groei vrijwel stilvallen. Lai en Topp lieten in 1999 in het Journal of Pharmaceutical Sciences zien dat peptiden en eiwitten in vaste toestand nog steeds langzaam afbreken, en dat het resterende vocht de belangrijkste factor is die dit tempo bepaalt (DOI 10.1021/js980374e). Droog bewaren is dus geen optie maar een noodzaak. Het is de enige maatregel met het grootste effect.

Hoe je peptiden als gevriesdroogd poeder bewaart

Een gesloten flacon met gevriesdroogd peptide is de stabielste vorm die je zult tegenkomen. De volgende condities zijn standaard in peptidelabs:

• Langetermijnopslag: -20 °C in een vriezer zonder automatische ontdooicycli. Veel labs gebruiken -80 °C voor peptiden die cysteïne, methionine of tryptofaan bevatten.

• Kortetermijnopslag: 2 tot 8 °C in een koelkast is enkele weken acceptabel, bijvoorbeeld voor een flacon die je binnenkort gaat reconstitueren.

• Licht: bewaar de flacon in de doos of in een ondoorzichtige verpakking. Tryptofaan en tyrosine absorberen UV-licht en kunnen oxideren.

• Vocht: houd de flacon gesloten tot het gebruik. Bewaar hem met een droogmiddelzakje als je vriezer een hoge luchtvochtigheid heeft.

Gevriesdroogd poeder is hygroscopisch. Het trekt water uit de lucht aan. Als je een koude flacon opent, condenseert het vocht uit de kamerlucht binnen enkele seconden op het poeder. Laat de flacon daarom altijd op kamertemperatuur komen voordat je de dop verwijdert. Dit duurt ongeveer 15 tot 20 minuten voor een standaard flacon van 3 mL.

Hoe je peptiden bewaart na reconstitutie

Zodra je het poeder oplost, komt het peptide in contact met water en beginnen de afbraakreacties. Het gekozen oplosmiddel is belangrijk. Bacteriostatisch water bevat 0,9% benzylalcohol, dat bacteriegroei voorkomt in een flacon die meerdere keren wordt geopend. Het stopt chemische afbraak niet. De volledige methode vind je in onze gids over hoe je peptiden reconstitueert, en het oplosmiddel vind je in onze collectie bacteriostatisch water en labbenodigdheden.

Voor een gereconstitueerde oplossing gelden de volgende regels:

• Bewaar de flacon bij 2 tot 8 °C in de koelkast, nooit op kamertemperatuur.

• Houd de flacon rechtop zodat de oplossing gedurende lange tijd niet tegen de rubberen dop staat.

• Bescherm de oplossing tegen licht. Een klein kartonnen doosje in de koelkast is voldoende.

• Schrijf de naam van het peptide, de concentratie en de datum van reconstitutie op het etiket.

• Plan om de oplossing binnen enkele weken te gebruiken. Veel peptiden in bacteriostatisch water worden doorgaans binnen ongeveer vier weken gebruikt bij 2 tot 8 °C. Sommige zijn gevoeliger, dus controleer het specifieke peptide.

Vries-dooicycli en aliquoteren

Een oplossing invriezen is mogelijk, maar elke vries-dooicyclus belast het peptide. Tijdens het invriezen vormen zich ijskristallen en wordt het peptide geconcentreerd in de kleine vloeistofzakjes tussen de kristallen. Dit verandert lokaal de pH en zoutconcentratie en bevordert aggregatie. Bij het ontdooien gebeurt het omgekeerde. Eén cyclus is meestal acceptabel. Vijf cycli zijn dat niet.

De oplossing is aliquoteren. Verdeel het gereconstitueerde peptide in kleine porties die overeenkomen met het volume dat je voor één experiment nodig hebt. Vries de aliquots één keer in bij -20 °C of lager. Ontdooi één aliquot wanneer je het nodig hebt en gooi de rest weg. Zo wordt de hoofdvoorraad niet steeds opnieuw opgewarmd en afgekoeld. Gebruik steriele buisjes met lage bindingscapaciteit, omdat peptiden aan plastic oppervlakken kunnen hechten. Label elk buisje, niet alleen de doos.

Gebruikelijke houdbaarheid bij correct bewaren

De exacte houdbaarheid hangt af van de sequentie. Peptiden met cysteïne, methionine, tryptofaan, asparagine of glutamine breken sneller af. Korte, eenvoudige sequenties blijven langer goed. De volgende waarden zijn richtlijnen voor onderzoekspeptiden en geen garantie:

• Gevriesdroogd, gesloten, -20 °C: meerdere jaren

• Gevriesdroogd, gesloten, 2 tot 8 °C: maanden tot ongeveer een jaar

• Gevriesdroogd, kamertemperatuur: weken, alleen geschikt voor transport

• Gereconstitueerd in bacteriostatisch water, 2 tot 8 °C: ongeveer vier weken voor veel peptiden

• Gereconstitueerd, één keer ingevroren als aliquots: enkele maanden

Een peptide zoals BPC-157 is in poedervorm relatief robuust. Een kopercomplex zoals GHK-Cu is eveneens stabiel als poeder, maar moet na reconstitutie tegen licht worden beschermd. Het certificaat van analyse geeft de zuiverheid op de datum van testen, niet op de datum van gebruik. Hoe je dat document leest, wordt uitgelegd in ons artikel over hoe je een certificaat van analyse van een peptide leest.

Stabiliteit tijdens verzending

Veel onderzoekers vragen zich af of een peptide een paar dagen met de post overleeft zonder koeling. Voor gevriesdroogd poeder in een gesloten flacon is het antwoord meestal ja. De droge toestand vertraagt de afbraak zo sterk dat een transporttijd van enkele dagen op kamertemperatuur nauwelijks invloed heeft op de zuiverheid. Daarom versturen leveranciers poeder standaard zonder koelelementen. Zet de flacons de dag dat het pakket aankomt in de vriezer of koelkast. Laat het pakket niet in een warme ruimte, in de auto of in direct zonlicht liggen.

Gereconstitueerde oplossingen mogen niet worden verzonden. Moet je een oplossing tussen labs vervoeren, gebruik dan een geïsoleerde doos met koelelementen en houd de transporttijd kort.

Tekenen van afbraak

De meeste chemische afbraak zie je niet met het blote oog. Oxidatie en deamidering veranderen het molecuul, maar niet het uiterlijk van het poeder. Toch zijn er enkele zichtbare signalen waarbij je moet stoppen en controleren:

• Het poeder is veranderd in een kleverige film of een glasachtige druppel onderin de flacon. Dit wijst op vochtopname.

• Het poeder is van kleur veranderd, bijvoorbeeld van wit naar geel.

• Een gereconstitueerde oplossing is troebel, bevat deeltjes of heeft een gel gevormd. Dit wijst op aggregatie of verontreiniging.

• De oplossing lost ook na voorzichtig rondzwenken niet volledig op.

• De zegel van de flacon is verbroken of de dop zit los.

Als je een van deze signalen opmerkt, gebruik de flacon dan niet voor een experiment dat afhangt van een bekende concentratie. Waar het ertoe doet, bevestig de zuiverheid met HPLC. In ons artikel over peptidezuiverheid, HPLC en massaspectrometrie wordt uitgelegd wat zo'n test laat zien.

Veelgestelde vragen over het bewaren van peptiden

Bronnen

• Manning MC, Patel K, Borchardt RT. Stability of protein pharmaceuticals. Pharmaceutical Research. 1989. DOI 10.1023/A:1015929109894

• Lai MC, Topp EM. Solid-state chemical stability of proteins and peptides. Journal of Pharmaceutical Sciences. 1999. DOI 10.1021/js980374e

Dit artikel beschrijft het laboratoriumgebruik van onderzoeksstoffen. Alle producten op deze site worden uitsluitend verkocht voor laboratoriumonderzoek en zijn niet bedoeld voor gebruik bij mensen of dieren.