Semax und Selank: Aufbau, Analytik und Handhabung in der Forschung

Überblick: zwei Namen, zwei Heptapeptide

Semax und Selank sind kurze, lineare Peptide aus jeweils sieben Aminosäuren. Beide Namen sind Trivialnamen; eindeutig beschrieben ist jedes Molekül erst durch Sequenz, Summenformel und CAS-Nummer. Zur Lesart der Bezeichnungen:

• ACTH(4-7)-Pro-Gly-Pro: Die Zahlen in Klammern nennen Positionen im Ausgangshormon, hier Position 4 bis 7 im adrenocorticotropen Hormon, gefolgt von der angehängten Teilsequenz.
• H- … -OH: Kurzschreibweise für freie Kettenenden. Ein vorangestelltes „Ac-“ stünde für eine Acetylierung, ein angehängtes „-NH2“ für ein C-terminales Amid.
• Semax + Selank: Katalogname eines Sets aus zwei getrennten Vials, weder Mischung noch eigenes Molekül.

Aufbau im Detail

Beide Ketten bestehen aus einem vierteiligen Kopfstück natürlichen Ursprungs und der Endung Pro-Gly-Pro. Chemisch unterscheiden sich die Kopfstücke erheblich:

• Semax, H-Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro-OH: Methionin trägt einen oxidationsempfindlichen Thioether, Glutaminsäure eine Carboxylgruppe, Histidin einen Imidazolring, Phenylalanin einen hydrophoben aromatischen Rest. Bei neutralem pH ist das Molekül rechnerisch leicht negativ geladen.
• Selank, H-Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro-OH: Threonin trägt eine Hydroxylgruppe, Lysin eine primäre Aminogruppe, Arginin eine Guanidinogruppe. Mit N-Terminus, Lysin und Arginin besitzt Selank drei basische Zentren; bei neutralem pH ist es deutlich positiv geladen und sehr polar.

Das Motiv Pro-Gly-Pro prägt die Konformation des Kettenendes: Prolin trägt am Stickstoff kein Wasserstoffatom, sein Ring schränkt die Drehbarkeit des Rückgrats ein. Bindungen am Prolin spalten viele Peptidasen nur langsam; die Fachliteratur beschreibt die Endung deshalb als Stabilisierungselement gegenüber enzymatischem Abbau. Weitere Modifikationen fehlen: keine Zyklisierung, keine Acetylierung oder Amidierung, kein Cystein und damit keine Disulfidbrücke, kein Metallkomplex.

Abgrenzung zu verwandten Molekülen

• ACTH(4-10): natürliche Teilsequenz Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly; mit Semax stimmen nur die ersten vier Reste überein.
• α-MSH: enthält Met-Glu-His-Phe an Position 4 bis 7, ist aber N-terminal acetyliert und C-terminal amidiert.
• MT1 und MT2: α-MSH-Analoga mit Norleucin statt Methionin; MT2 ist zusätzlich über eine Lactam-Brücke ringförmig geschlossen.
• Tuftsin: Thr-Lys-Pro-Arg, ein Tetrapeptid mit 500,6 g/mol, identisch mit den ersten vier Resten von Selank.
• Acetylierte und amidierte Varianten: Manche Kataloge führen modifizierte Formen wie „N-Acetyl-Semax-Amidat“. Acetylierung (+42,01 Da) und Amidierung (−0,98 Da) verschieben die monoisotopische Masse zusammen um rund 41 Da. Die Peptide bei GPeptides haben freie Enden; die Massenspektrometrie trennt beide Formen eindeutig.

Worauf bei Analytik und COA zu achten ist

Für die Identitätsprüfung zählen die monoisotopischen Massen: 813,35 Da für Semax und 751,43 Da für Selank. Bei Elektrospray-Ionisation im positiven Modus sind vor allem diese Signale zu erwarten:

• Semax: [M+H]+ bei m/z 814,36 und [M+2H]2+ bei m/z 407,68; Natrium- und Kalium-Addukt bei m/z 836,34 beziehungsweise 852,31.
• Selank: [M+H]+ bei m/z 752,44, [M+2H]2+ bei m/z 376,72 und, begünstigt durch die drei basischen Zentren, [M+3H]3+ bei m/z 251,49; das Natrium-Addukt liegt bei m/z 774,42.

Typische Nebenprodukte unterscheiden sich je Molekül. Bei Semax ist die Oxidation des Methionins die wichtigste Abbaureaktion: Das Sulfoxid ([M+H]+ bei m/z 830,35) ist polarer, eluiert in der Umkehrphasen-HPLC meist vor dem Hauptpeak und erscheint gelegentlich als Doppelpeak, weil am Schwefel zwei Diastereomere entstehen. Bei Selank sind oxidierte Varianten kaum zu erwarten. Bei beiden Peptiden kommen Fehlsequenzen aus der Synthese in Betracht, etwa ohne Prolin (−97 Da) oder ohne Glycin (−57 Da), bei Selank zusätzlich Reste der Arginin-Schutzgruppe Pbf (+252 Da). Semax wird wegen Phenylalanin und Methionin in der Regel stärker zurückgehalten als Selank. Da beiden Peptiden Tryptophan und Tyrosin fehlen, wird bei 210 bis 220 nm detektiert, nicht bei 280 nm.

Die Reinheit in Flächenprozent sagt nichts über den Nettopeptidgehalt aus. Bei basischen Peptiden ist der Unterschied groß: Liegt Selank als Trifluoracetat mit drei Gegenionen vor, entfällt rechnerisch knapp ein Drittel der Masse auf das Gegenion, als Acetat rund ein Fünftel. Bei Semax mit N-Terminus und Histidin als basischen Gruppen fällt der Anteil kleiner aus. Achten Sie deshalb darauf, ob das Zertifikat das Gegenion und gegebenenfalls einen Peptidgehalt ausweist.

Semax und Selank werden regelmäßig extern per HPLC und Massenspektrometrie geprüft. Verfügbare Analysezertifikate (COA) finden Sie im Laborbereich; fehlt dort ein Zertifikat, ist die Prüfung als ausstehend vermerkt. Die Grundlagen erklären die Ratgeber HPLC und Massenspektrometrie sowie Reinheit von Research-Peptiden.

Lagerung und Handhabung im Labor

Als Lyophilisat lagern beide Peptide am besten kalt, trocken und dunkel, für längere Zeiträume bei −20 °C. Vor dem Öffnen sollte das Vial Raumtemperatur annehmen, damit kein Kondenswasser auf das Pulver gelangt. Molekülspezifisch gilt:

• Semax: Das Methionin reagiert mit Luftsauerstoff und Peroxiden. Öffnen Sie das Vial nur kurz, bei Bedarf unter Inertgas; in Lösung schreitet die Oxidation deutlich schneller voran als im trockenen Pulver.
• Selank: Salze basischer Peptide ziehen leicht Feuchtigkeit an. Wiegen Sie daher zügig ein, verschließen Sie das Vial sofort und lagern Sie es mit Trockenmittel. Oxidationsempfindliche Reste fehlen.

Weitere Hinweise, auch zu Temperaturwechseln, enthält der Ratgeber Lyophilisierte Peptide lagern.

Forschungskontext

Die Forschung zu beiden Molekülen arbeitet bislang ohne eindeutig zugeordneten Rezeptor. Semax wird in präklinischer Forschung vor allem zum Neurotrophin-System untersucht, konkret zur Genexpression von BDNF und TrkB; einzelne Arbeiten betreffen außerdem Melanocortin-Rezeptoren. Selank wird an Zelllinien und in Nagetiermodellen untersucht, mit Schwerpunkt auf Expressionsdaten GABAerger und entzündungsbezogener Gene; in vitro kommen Versuche mit enkephalinabbauenden Enzymen hinzu. Aussagen über andere Systeme lassen sich aus diesen Modellen nicht ableiten.

Nur für die Forschung: rechtlicher Hinweis

GPeptides bringt Semax und Selank ausschließlich als Laborreagenzien für die In-vitro-Forschung in Verkehr; sie sind nicht zur Anwendung am oder im menschlichen oder tierischen Körper bestimmt. Hinweise zur Anwendung gibt GPeptides nicht; die Analytik belegt Identität und Reinheit des Reagenzes. Einzelvials mit je 10 mg finden Sie auf den Produktseiten Semax und Selank, beide zusammen im Set Semax + Selank. Weitere Sequenzen führt die Kategorie Neuropeptide.