Varför löser sig vissa peptider sämre? pH och laddning
· Uppdaterad
En peptids löslighet står i sekvensen. Så hänger laddning, pH och den isoelektriska punkten ihop med en lösning som inte blir klar.
I korthet
- pH där nettoladdningen är noll
- pI
- sura mot basiska sidokedjor i BPC-157
- 3 mot 1
- bensylalkohol i bakteriostatiskt vatten
- 0,9 %
Kort sagt
En peptid löser sig sämst nära sin isoelektriska punkt och när den har många vattenavvisande aminosyror, och därför avgör sekvensen valet av lösningsmedel.
Varför löser sig inte alla peptider lika lätt?
Alla peptider löser sig inte lika lätt eftersom lösligheten beror på sekvensen: hur många laddade och hur många vattenavvisande aminosyror den har, och hur laddningarna påverkas av vätskans pH. Koncentrationen spelar också in.
En kort, laddad peptid som GHK-Cu går i regel lätt i lösning. En lång kedja med många vattenavvisande aminosyror och en fettsyrakedja, som tirzepatid, ställer högre krav. Guiden om grumliga lösningar beskriver hur det ser ut när en lösning inte blir klar och vad som gäller då. Den här artikeln förklarar kemin bakom, steg för steg.
Vad är en peptids laddning?
En peptids laddning är summan av alla positiva och negativa grupper i kedjan vid ett visst pH. N-änden är positiv och C-änden negativ, om de inte är ändrade. Sidokedjorna i asparaginsyra och glutaminsyra är negativa, de i lysin och arginin positiva, och histidin blir positiv först i sur miljö.
Ett exempel är BPC-157, sekvensen GEPPPGKPADDAGLV. Den har tre sura sidokedjor, en glutaminsyra och två asparaginsyror, men bara en basisk, lysinen. Vid neutralt pH är nettoladdningen därför negativ. Laddade grupper binder vattenmolekyler omkring sig, och det är en stor del av det som håller en peptid i lösning. Vilka aminosyror som sitter var läser du ur sekvensen, som artikeln om peptidsekvenser förklarar.
Försök inte rädda en grumlig lösning
Det går inte att se om grumligheten beror på löslighet eller på aggregering. En lösning som inte ser ut som den ska används inte. Lösningsmedlet väljs innan flaskan öppnas, enligt dokumentationen.
Vad är den isoelektriska punkten?
Den isoelektriska punkten, pI, är det pH där peptidens positiva och negativa laddningar tar ut varandra så att nettoladdningen blir noll. Där är lösligheten oftast som lägst, eftersom molekylerna inte längre stöter bort varandra.
Ju längre vätskans pH ligger från pI, desto mer laddning bär peptiden och desto lättare hålls den i lösning. Därför löser sig en basisk peptid ofta bättre i lätt sur vätska och en sur peptid bättre i neutral eller lätt basisk. Lösningsmedlets eget innehåll spelar alltså roll. Vad bakteriostatiskt vatten innehåller och hur det skiljer sig från andra sorter går guiden om bakteriostatiskt vatten igenom.
Varför spelar vattenavvisande aminosyror roll?
Vattenavvisande aminosyror spelar roll eftersom de hellre söker sig till varandra än till vattnet omkring dem. Leucin, isoleucin, valin, fenylalanin och tryptofan är de tydligaste exemplen.
En kedja med många sådana aminosyror, särskilt i rad, har få ställen där vattnet kan binda. Molekylerna tenderar då att lägga sig mot varandra i stället för att fördela sig i vätskan. Tirzepatid har flera av dem, bland annat isoleucin, fenylalanin, tryptofan och leucin, och dessutom en fettsyrakedja. Laddningar på andra ställen i kedjan och rätt pH kan väga upp mycket av det, och därför är det sekvensen som helhet som avgör, inte en enskild aminosyra.
Fyra saker som styr lösligheten
- Laddning Fler laddade grupper binder mer vatten och håller kedjan i lösning.
- pH mot pI Ju längre från den isoelektriska punkten, desto bättre löslighet.
- Vattenavvisande aminosyror Många i rad får kedjorna att lägga sig mot varandra.
- Koncentration En tätare lösning ger fler möten mellan kedjor och mer aggregering.
Vad händer när peptider klumpar ihop sig?
När peptider klumpar ihop sig bildas aggregat, samlingar av kedjor som fastnat i varandra. Blir aggregaten tillräckligt stora sprider de ljus, och då ser vätskan grumlig ut.
Aggregering gynnas av hög koncentration, eftersom kedjorna oftare möts, av ett pH nära den isoelektriska punkten och av kraftig omskakning, där gränsytan mellan luft och vätska kan få kedjor att vecklas ut och fastna i varandra. Det är skälet till att beskrivningar av beredning säger att flaskan ska snurras varsamt i stället för att skakas. Aggregat som bildats på det sättet går sällan tillbaka, och vätskan blir inte samma lösning igen.
Varför väljer laboratorier olika lösningsmedel?
Laboratorier väljer olika lösningsmedel eftersom sekvenser har olika krav på pH och innehåll. Sterilt vatten är bara vatten. Bakteriostatiskt vatten innehåller dessutom 0,9 procent bensylalkohol som konserveringsmedel. För vissa sekvenser anges en utspädd syra, till exempel ättiksyra, som lösningsmedel från början.
Vilket lösningsmedel som gäller för ett visst material står i dess dokumentation, och valet görs innan flaskan öppnas, inte efteråt. Vad bensylalkoholen betyder för peptider står i artikeln om bensylalkohol, och skillnaderna mellan vattnen i jämförelsen av bakteriostatiskt och sterilt vatten. Lösningsmedlet i sortimentet är bakteriostatiskt vatten.
En peptids löslighet står i sekvensen. Så hänger laddning, pH och den isoelektriska punkten ihop med en lösning som inte blir klar.
Vad gör du när lösningen inte blir klar?
När lösningen inte blir klar använder du den inte. En lösning som inte ser ut som den ska kasseras, eftersom det inte går att avgöra med ögat om grumligheten beror på löslighet, aggregering eller något annat.
Det du kan göra är att förebygga: kontrollera vilket lösningsmedel dokumentationen anger, räkna igenom volymen så att koncentrationen blir rimlig och låt vätskan rinna längs glaset. Guiden om grumliga lösningar går igenom tecknen och tidpunkterna. Gäller problemet förseglingen, batchnumret eller innehållet vid leveransen är det en reklamation: bryt inte förseglingen, utan kontakta oss.
Lösningsmedlet i sortimentet
Sterilt vatten med bensylalkohol som konserveringsmedel, i förseglad flaska.