Какво представляват пептидите? Уводно ръководство
Dr. Sieglinde Klaus
Научна редакция · Bergdorf Bioscience
Съдържание
- 01Какво представляват пептидите и по какво се различават от протеините?
- 02Как се произвеждат изследователските пептиди?
- 03Какво означава „≥99% чистота“ и как се чете Certificate of Analysis?
- 04Защо изследователските пептиди се лиофилизират?
- 05Кои пептиди се използват в момента в научните изследвания?
- 06Често задавани въпроси
- Същото ли са пептидите като стероидите?
- Как да съхранявам правилно лиофилизираните пептиди?
- Какво казва чистотата за качеството?
- Нуждая ли се от лиценз за изследователски пептиди?
Пептидите са къси вериги от аминокиселини, свързани помежду си чрез пептидни връзки. Със своите 2 до 50 аминокиселини те са по-малки от протеините и изпълняват разнообразни биологични функции - от регулация на хормони през имуномодулация до регенерация на тъканите. От първия синтез на инсулин през 1921 г. в световен мащаб са одобрени над 80 пептидни лекарства (Wang et al., 2022). Това ръководство обяснява научните основи, методите на производство и критериите за качество на изследователските пептиди.
Какво представляват пептидите и по какво се различават от протеините?
Пептидите се състоят от 2 до 50 аминокиселини, свързани чрез ковалентни пептидни връзки. Тази връзка възниква чрез реакция на кондензация между карбоксилната група на една аминокиселина и аминогрупата на следващата. Протеините, от друга страна, обхващат повече от 50 аминокиселини и образуват сложни триизмерни нагънати структури. Пептидите имат молекулно тегло обикновено от 500 до 5000 Dalton, докато протеините често надхвърлят 10 000 Dalton. Известни терапевтични пептиди са инсулинът (51 AS), окситоцинът (9 AS) и BPC-157 (15 AS). Според Wang et al. (2022) от 1921 г. насам са одобрени над 80 лекарства на основата на пептиди. Класът включва хормони, невропептиди, антимикробни пептиди и растежни фактори с широк спектър на приложение в диагностиката и терапията.
Как се произвеждат изследователските пептиди?
Стандартният метод е твърдофазният пептиден синтез (SPPS), разработен от Robert Bruce Merrifield (Нобелова награда 1984). При стратегията Fmoc/tBu аминокиселините се свързват стъпка по стъпка към твърда носеща смола (Coin et al., 2007). Процесът протича на цикли: премахване на защитата на Fmoc групата, активиране и свързване на следващата аминокиселина. След приключване пептидът се отделя от смолата. Съвременните методи като SPPS с микровълново подпомагане и кодирани с ДНК библиотеки значително подобриха ефективността и скоростта (Muttenthaler et al., 2023). Последващото пречистване се извършва чрез Reversed-Phase HPLC, която позволява степени на чистота от ≥99% - златният стандарт за изследователски пептиди.
Какво означава „≥99% чистота“ и как се чете Certificate of Analysis?
Чистотата се определя чрез аналитична HPLC: пептидът се прекарва в течна фаза през колона и се измерва UV абсорбцията при 214-220 nm. Делът на площта на главния пик в хроматограмата дава степента на чистота (Aguilar, 2007). Един Certificate of Analysis (CoA) документира: HPLC чистота (≥99% при изследователско качество), резултати от масспектрометрия (наблюдавана спрямо теоретична молекулна маса), аминокиселинна последователност, номер на партида и дата на производство. При BPC-157 от Bergdorf Bioscience теоретичната маса е 1419 Da - CoA потвърждава съответствието. Допълнително често се извършват тестове за ендотоксини и анализи на остатъчни разтворители.
Защо изследователските пептиди се лиофилизират?
Лиофилизацията (изсушаване чрез замразяване) стабилизира пептидите за съхранение и транспорт. Процесът обхваща три фази: замразяване, първично изсушаване (сублимация на леда под вакуум) и вторично изсушаване (отстраняване на свързаната остатъчна вода). Резултатът е сух, порест прах (Remmele et al., 2012). Лиофилизираните пептиди са трайни над 2 години при -20°C, а при 2-8°C няколко месеца. От критично значение е избягването на влага и на повтарящи се цикли на замразяване и размразяване след реконституция (Butreddy et al., 2021). Захари като трехалоза или захароза служат като крио- и лиопротектори, които запазват нативната структура на пептида по време на процеса на изсушаване. Всички пептиди на Bergdorf Bioscience се доставят като лиофилизиран прах.
Кои пептиди се използват в момента в научните изследвания?
Глобалният пазар на пептидни терапевтици достигна обем от 41,44 милиарда щатски долара през 2023 г. с 10,2% годишен темп на растеж. Между 2020 и 2023 г. бяха издадени най-много одобрения от FDA за пептидни лекарства (Xiao et al., 2025). Сред интензивно изследваните пептиди са:
- BPC-157 - пентадекапептид за регенерация на тъканите и заздравяване на рани с над 100 проучвания
- Retatrutide - троен агонист (GIP/GLP-1/Glucagon) за метаболитни изследвания с данни от фаза 2
- GHK-Cu - меден пептид за синтез на колаген и регенерация на кожата
- TB-500 - фрагмент на Thymosin Beta-4 за изследване на заздравяване и възпаление
Често задавани въпроси
Същото ли са пептидите като стероидите?
Не. Пептидите са къси аминокиселинни вериги със специфични биологични сигнални действия. Стероидите са молекули на липидна основа с четирипръстенен основен скелет. Те се различават фундаментално по структура, механизъм на действие и профил на приложение.
Как да съхранявам правилно лиофилизираните пептиди?
Съхранявайте лиофилизираните пептиди при -20°C за максимална стабилност или при 2-8°C за редовен достъп. Защитавайте флаконите от влага и светлина. След реконституция съхранявайте на хладно и употребете в рамките на 4 седмици.
Какво казва чистотата за качеството?
HPLC чистота от ≥99% означава, че поне 99% от материала е желаният пептид. За изследователски цели това е златният стандарт. CoA документира чистотата, идентичността и номера на партидата на всеки продукт.
Нуждая ли се от лиценз за изследователски пептиди?
Изискванията варират в зависимост от държавата. В ЕС изследователските пептиди са достъпни за академични и научни цели. Информирайте се за приложимите разпоредби във вашата държава.
Само за изследователски цели. Не е предназначено за консумация от хора.
Научна редакция: Dr. Sieglinde Klaus - Bergdorf Bioscience
Литература
- Wang L., et al. Therapeutic peptides: current applications and future directions. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022.DOI
- Coin I., Beyermann M., Bienert M.. Solid-phase peptide synthesis: from standard procedures to the synthesis of difficult sequences. Nature Protocols. 2007.DOI
- Sharma K., et al. Peptide-based drug discovery: Current status and recent advances. Drug Discovery Today. 2023.DOI
- Mant C., et al. HPLC Analysis and Purification of Peptides. Methods in Molecular Biology™. 2007.DOI
- Butreddy A., et al. Instability of therapeutic proteins — An overview of stresses, stabilization mechanisms and analytical techniques involved in lyophilized proteins. International Journal of Biological Macromolecules. 2021.