אחסון פפטידים למחקר: טמפרטורה, אור, לחות וזמן
אבקת פפטיד יבשה יכולה להחזיק שנים במקפיא, ואותו פפטיד במים עלול להתחיל להשתנות בתוך ימים. הכימיה שמאחורי נוהלי האחסון המקובלים במעבדה, ומה באמת ידוע על משלוח.
בקצרה
- פפטידים נשלחים כאבקה מיובשת בהקפאה (ליופיליזציה), כי רוב דרכי הפירוק שלהם צריכות מים.
- האיומים העיקריים: חמצון (מתיונין, ציסטאין, טריפטופן), דאמידציה (אספרגין, גלוטמין), הידרוליזה, אור וצבירה.
- הנוהג המקובל במעבדות לאחסון ארוך טווח: בין מינוס 20 למינוס 80 מעלות צלזיוס, יבש, אטום ורחוק מאור.
- נהוג לתת לבקבוקון קר להגיע לטמפרטורת החדר לפני שפותחים אותו, ולחלק את החומר לאליקוטים (מנות) כדי להימנע ממחזורים חוזרים של הקפאה והפשרה.
- יש פפטידים מיובשים שיציבים בטמפרטורת החדר לאורך זמן, ויש שלא. בלי נתונים על פפטיד מסוים, אחסון בקור הוא ברירת המחדל הבטוחה.
למה פפטידים נוסעים כאבקה
ההבדל דומה לזה שבין פסטה יבשה לפסטה מבושלת. יבשה, היא יכולה לשבת בארון חודשים; ברגע שספגה מים, השעון מתחיל לתקתק. פפטידים מתנהגים די דומה, כי המים הם התווך שבו מתרחשת רוב כימיית הפירוק שלהם.
ליופיליזציה, או ייבוש בהקפאה, מוציאה את המים האלה. מקפיאים את התמיסה ואז מסלקים את הקרח בוואקום, ונשארת עוגה יבשה ונקבובית. זו הדרך הנפוצה ביותר להפוך חלבונים שבירים לתרופות מוצקות עם חיי מדף שמישים [1]. התהליך לא עדין לגמרי: גם ההקפאה וגם הייבוש מעמיסים על המולקולה, ואפילו מוצר יבש עדיין יכול להשתנות לאט עם הזמן [1].
מה באמת פוגע בפפטיד
כימאים מחלקים את הבעיות לשינויים כימיים, שמשנים את מבנה המולקולה, ולשינויים פיזיקליים, שמשנים את ההתנהגות של המולקולות יחד [2]. האשמים העיקריים [2,3]:
- חמצון. ציסטאין, מתיונין וטריפטופן מגיבים בקלות עם חמצן. מחזורי הקפאה והפשרה ו-pH גבוה מאיצים את זה [3].
- דאמידציה. אספרגין וגלוטמין יכולים לאבד את קבוצת האמיד שבשרשרת הצד שלהם, במיוחד כשאחרי אספרגין בא גליצין. בניסוי קלאסי אחד, פפטיד של שישה שיירים עם צמד Asn-Gly עבר דאמידציה עם זמן מחצית חיים של 1.4 ימים בלבד, בתמיסה ב-37 מעלות צלזיוס וב-pH ניטרלי, ונוצרה תערובת של צורות שהשתנו ושל צורות בתמונת ראי [4].
- הידרוליזה. מים יכולים לחתוך את שלד הפפטיד, וקשרים שסמוכים לחומצה אספרטית רגישים במיוחד [3].
- אור. שיירים ארומטיים כמו פנילאלנין וטריפטופן חשופים לנזק פוטוכימי [3].
- צבירה וספיחה. מולקולות יכולות להתקבץ לגושים, לשקוע מהתמיסה או להיצמד לדפנות הכלי [2].
- מיקרואורגניזמים. תמיסות, במיוחד בבופרים, יכולות לתמוך בגידול של מיקרואורגניזמים [3].
פפטיד מבחן של שש חומצות אמינו, מומס ושמור בטמפרטורת הגוף, איבד מחצית מהמבנה המקורי שלו בתוך יום וחצי בערך [4]. זו בדיוק הכימיה שהייבוש בהקפאה נועד לעצור.
הרצף משנה. פפטיד עשיר במתיונין, או כזה שיש בו צמד Asn-Gly, דורש יותר זהירות מפפטיד בלעדיהם. זו אחת הסיבות שאין כלל אחסון אחד שמתאים לכל פפטיד.
הנוהג המקובל במעבדה
קונסורציום של מעבדות פרוטאומיקה אמריקאיות, שכונס ביוזמת המכון הלאומי לסרטן (NCI), פרסם המלצות מפורטות לאחסון ולטיפול בפפטידים סינתטיים [3]. הנקודות העיקריות תואמות את הנוהג המקובל במעבדות:
- לטווח ארוך: יבש וקר. אחסון של יותר משישה חודשים יעיל ביותר כשהפפטידים מיובשים בהקפאה ונשמרים בין מינוס 20 למינוס 80 מעלות צלזיוס [3]. היעד האידיאלי של הקונסורציום לפפטידי הסטנדרט שלו היה יציבות של שלוש שנים במינוס 20 מעלות [3].
- בלי לחות ובלי אוויר. את האבקה היבשה שומרים בדסיקטור, או תחת ארגון או חנקן [3].
- הגנה מאור. לרצפים רגישים לאור מומלצות מבחנות בצבע ענבר או כהות [3].
- חימום לפני פתיחה. מביאים את הבקבוקון לטמפרטורת החדר, רצוי בתוך דסיקטור, לפני שפותחים אותו, כדי שלחות לא תתעבה על האבקה הקרה [3]. זו אותה תופעה של כוס מים קרים ש"מזיעה" ביום חם באוגוסט.
- חלוקה לאליקוטים. מחלקים את החומר למנות, כך שכל אחת תופשר פעם אחת בלבד, כי מחזורים חוזרים של הקפאה והפשרה פוגעים בפפטידים [3].
- בדיקה קודם. כשממיסים פפטיד בפעם הראשונה, מנסים קודם כמות קטנה לפני שמשתמשים בכל החומר [3].
אחרי ההמסה, השעון מאיץ
פפטידים אחרי המסה (reconstitution) יציבים הרבה פחות מאבקה, מהסיבות שלמעלה: המים מאפשרים דאמידציה והידרוליזה, וכל כניסה של מחט או של טיפ פיפטה היא הזדמנות לזיהום. קונסורציום ה-NCI המליץ לשמור תמיסות מלאי קפואות במינוס 70 מעלות צלזיוס או פחות, ולהימנע מהפשרות חוזרות [3].
העלונים של תרופות פפטידיות מאושרות מראים את אותו דפוס, בשפה רגולטורית. Tesamorelin מיובש בהקפאה (Egrifta WR) נשמר כאבקה בטמפרטורת החדר, אבל אחרי ערבוב עם הממס שלו יש להשליך את התמיסה אחרי שבעה ימים [6]. גונדוטרופין כוריוני מיובש בהקפאה (Novarel) נשמר כאבקה בטמפרטורת החדר, אבל את התמיסה שאחרי ההמסה יש לשמור בקירור ולהשתמש בה בתוך 30 יום [7]. אלה נתונים ספציפיים של תרופות בפורמולציה מוגמרת, לא כללים כלליים לפפטידים למחקר.
מעבדות רבות משתמשות במים בקטריוסטטיים, שמכילים חומר משמר, כשאותו בקבוקון עתיד להינקב יותר מפעם אחת. המדריך שלנו למים בקטריוסטטיים מסביר במה הם שונים ממים סטריליים; Synthos מספקת אותם כמים בקטריוסטטיים, 3 ml.
משלוח בטמפרטורת החדר: מה באמת ידוע
התשובה הכנה: נתוני יציבות שפורסמו קיימים לגבי מעט מאוד פפטידים למחקר. ומה שכן קיים מצביע לשני כיוונים.
מצד אחד, מוצרי פפטיד מיובשים בהקפאה שעברו רגולציה מראים שיש פפטידים שמחזיקים מעמד יפה בטמפרטורת החדר. העלון של Egrifta WR מתיר אחסון של האבקה ב-20 עד 25 מעלות צלזיוס, עם חריגות מותרות ל-15 עד 30 מעלות [6]. העלון של Novarel מתיר את אותו טווח לאבקה שלו [7]. מאחורי המוצרים האלה עומדים מחקרי יציבות רשמיים.
מצד שני, לא כל פפטיד עמיד כל כך. במחקר מ-2015, פורמולציה מיובשת בהקפאה של ההורמון הפפטידי סקרטין, שהתווית שלה קובעת אחסון במינוס 20 מעלות, הוחזקה בטמפרטורות חמות יותר במשך שמונה שבועות. תכולת הפפטיד ירדה ב-20% עד 27% והופיעו חלקיקים, הכי מהר בתנאים חמים ולחים [5].
המסקנה המעשית: פפטידים מיובשים רבים עומדים במשלוח קצר ואטום בטמפרטורת הסביבה, אבל יציבות היא תכונה של כל פפטיד וכל פורמולציה לחוד. בלי נתונים על חומר מסוים, העברה לאחסון קר ויבש עם ההגעה היא הבחירה השמרנית. בדיקה של תעודת האנליזה של האצווה נותנת קו בסיס שמולו אפשר למדוד כל שינוי מאוחר יותר.
שאלות נפוצות
כמה זמן מחזיקים פפטידים מיובשים בהקפאה במקפיא?
זה תלוי ברצף, אבל פפטידים יבשים ומיובשים בהקפאה, בין מינוס 20 למינוס 80 מעלות, הם הצורה היציבה ביותר לאחסון ארוך טווח. קונסורציום ה-NCI קבע יעד אידיאלי של שלוש שנות יציבות במינוס 20 מעלות לפפטידי הסטנדרט שלו [3].
מקרר או מקפיא לאבקת פפטיד?
למה לתת לבקבוקון פפטיד להתחמם לפני הפתיחה?
כשפותחים בקבוקון קר, האוויר הלח של החדר מתעבה על האבקה. חימום מוקדם, רצוי בדסיקטור, מונע מהאבקה לספוג מים [3].
פפטיד שהגיע חם התקלקל?
לא בהכרח. פפטידים מיובשים רבים עומדים בפרקי זמן קצרים בטמפרטורת החדר, אבל חלקם מתפרקים מהר יותר מאחרים, כפי שהראה מחקר הסקרטין [5]. אחסון קר ויבש עם ההגעה מגביל שינויים נוספים.
ספריית המחקר
כל אצווה ב-Synthos נבדקת במעבדה חיצונית ובלתי תלויה, ותעודת האנליזה של האצווה מגיעה עם ההזמנה. אפשר לבקש לראות אותה מהנציג לפני שמשלמים.
להמשך קריאה באתרים אחרים
כתבות והסברים מכלי תקשורת וגופי מחקר אחרים, שבחרנו ובדקנו.
- DailyMed (US National Library of Medicine) · אוגוסט 2026EGRIFTA WR- tesamorelin kit ↗העלון המאושר של תרופה פפטידית מיובשת בהקפאה שנשמרת כאבקה בטמפרטורת החדר, עם מגבלה של שבעה ימים אחרי הערבוב.
- US FDA · יוני 2025Q1 Stability Testing of Drug Substances and Drug Products ↗טיוטת 2025 של ההנחיה הבינלאומית שקובעת איך בודקים את היציבות של תרופות לאורך זמן, כולל פפטידים.
- US FDA · יולי 1993Lyophilization of Parenteral (7/93) ↗המדריך של מפקחי ה-FDA לייבוש בהקפאה של מוצרים להזרקה: איך התהליך עובד ומה יכול להשתבש.
מקורות
- Wang W. Lyophilization and development of solid protein pharmaceuticals. Int J Pharm. 2000;203(1-2):1-60. Cited for lyophilisation as the main route to solid protein medicines and its process stresses. PubMed
- Manning MC, Patel K, Borchardt RT. Stability of protein pharmaceuticals. Pharm Res. 1989;6(11):903-918. Cited for the chemical and physical degradation pathways of proteins and peptides. PubMed
- Hoofnagle AN, Whiteaker JR, Carr SA, et al. Recommendations for the generation, quantification, storage, and handling of peptides used for mass spectrometry-based assays. Clin Chem. 2016;62(1):48-69. Cited for residue-specific degradation, storage temperatures, desiccation, light protection, warming before opening, aliquoting and solution storage. PubMed
- Geiger T, Clarke S. Deamidation, isomerization, and racemization at asparaginyl and aspartyl residues in peptides: succinimide-linked reactions that contribute to protein degradation. J Biol Chem. 1987;262(2):785-794. Cited for the 1.4-day deamidation half-life of an Asn-Gly hexapeptide. PubMed
- Srinivasan C, Siddiqui A, Korang-Yeboah M, Khan MA. Stability characterization and appearance of particulates in a lyophilized formulation of a model peptide hormone-human secretin. Int J Pharm. 2015;481(1-2):104-113. Cited for the loss of secretin content and particle formation outside labelled storage. PubMed
- Theratechnologies. Egrifta WR (tesamorelin) for injection: US prescribing information, storage and handling. DailyMed, National Library of Medicine. Cited for room-temperature storage of the lyophilised powder and the seven-day limit after mixing. DailyMed
- Ferring Pharmaceuticals. Novarel (chorionic gonadotropin for injection): US prescribing information, how supplied and storage. DailyMed, National Library of Medicine. Cited for room-temperature storage of the powder and refrigerated use within 30 days after reconstitution. DailyMed
המאמר מסכם מחקרים שפורסמו, לצורכי לימוד והקשר מעבדתי. הוא אינו ייעוץ רפואי. מוצרי Synthos נמכרים למחקר מעבדתי בלבד ואינם מאושרים לשימוש בבני אדם.
