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Efficient Quality Control of Peptide Pools by UHPLC and Simultaneous UV and HRMS Detection

  • Peptide pools consist of short amino acid sequences and have proven to be versatile tools in various research areas in immunology and clinical applications. They are commercially available in many different compositions and variants. However, unlike other reagents that consist of only one or a few compounds, peptide pools are highly complex products which makes their quality control a major challenge. Quantitative peptide analysis usually requires sophisticated methods, in most cases isotope-labeled standards and reference materials. Usually, this would be prohibitively laborious and expensive. Therefore, an approach is needed to provide a practical and feasible method for quality control of peptide pools. With insufficient quality control, the use of such products could lead to incorrect experimental results, worsening the well-known reproducibility crisis in the biomedical sciences. Here we propose the use of ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) with two detectors, aPeptide pools consist of short amino acid sequences and have proven to be versatile tools in various research areas in immunology and clinical applications. They are commercially available in many different compositions and variants. However, unlike other reagents that consist of only one or a few compounds, peptide pools are highly complex products which makes their quality control a major challenge. Quantitative peptide analysis usually requires sophisticated methods, in most cases isotope-labeled standards and reference materials. Usually, this would be prohibitively laborious and expensive. Therefore, an approach is needed to provide a practical and feasible method for quality control of peptide pools. With insufficient quality control, the use of such products could lead to incorrect experimental results, worsening the well-known reproducibility crisis in the biomedical sciences. Here we propose the use of ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) with two detectors, a standard UV detector at 214 nm for quantitative analysis and a high-resolution mass spectrometer (HRMS) for identity confirmation. To be cost-efficient and fast, quantification and identification are performed in one chromatographic run. An optimized protocol is shown, and different peak integration methods are compared and discussed. This work was performed using a peptide pool known as CEF advanced, which consists of 32 peptides derived from cytomegalovirus (CMV), Epstein–Barr virus (EBV) and influenza virus, ranging from 8 to 12 amino acids in length.zeige mehrzeige weniger
  • Peptidpools bestehen aus kurzen Aminosäuresequenzen und haben sich als vielseitige Werkzeuge in verschiedenen Forschungsbereichen der Immunologie und bei klinischen Anwendungen erwiesen. Sie sind in vielen verschiedenen Zusammensetzungen und Varianten im Handel erhältlich. Im Gegensatz zu anderen Reagenzien, die nur aus einer oder wenigen Verbindungen bestehen, sind Peptidpools jedoch hochkomplexe Produkte, was ihre Qualitätskontrolle zu einer großen Herausforderung macht. Die quantitative Peptidanalyse erfordert in der Regel ausgefeilte Methoden, in den meisten Fällen isotopenmarkierte Standards und Referenzmaterialien. Dies ist in der Regel sehr aufwändig und teuer. Daher wird ein Ansatz benötigt, der eine praktische und praktikable Methode zur Qualitätskontrolle von Peptidpools bietet. Bei unzureichender Qualitätskontrolle könnte die Verwendung solcher Produkte zu falschen Versuchsergebnissen führen, was das bekannte Problem der Reproduzierbarkeit in den biomedizinischenPeptidpools bestehen aus kurzen Aminosäuresequenzen und haben sich als vielseitige Werkzeuge in verschiedenen Forschungsbereichen der Immunologie und bei klinischen Anwendungen erwiesen. Sie sind in vielen verschiedenen Zusammensetzungen und Varianten im Handel erhältlich. Im Gegensatz zu anderen Reagenzien, die nur aus einer oder wenigen Verbindungen bestehen, sind Peptidpools jedoch hochkomplexe Produkte, was ihre Qualitätskontrolle zu einer großen Herausforderung macht. Die quantitative Peptidanalyse erfordert in der Regel ausgefeilte Methoden, in den meisten Fällen isotopenmarkierte Standards und Referenzmaterialien. Dies ist in der Regel sehr aufwändig und teuer. Daher wird ein Ansatz benötigt, der eine praktische und praktikable Methode zur Qualitätskontrolle von Peptidpools bietet. Bei unzureichender Qualitätskontrolle könnte die Verwendung solcher Produkte zu falschen Versuchsergebnissen führen, was das bekannte Problem der Reproduzierbarkeit in den biomedizinischen Wissenschaften noch verschärfen würde. Hier schlagen wir die Verwendung der Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (UHPLC) mit zwei Detektoren vor, einem Standard-UV-Detektor bei 214 nm für die quantitative Analyse und einem hochauflösenden Massenspektrometer (HRMS) für die Identitätsbestätigung. Um kosteneffizient und schnell zu sein, werden Quantifizierung und Identifizierung in einem einzigen chromatographischen Lauf durchgeführt. Es wird ein optimiertes Protokoll gezeigt, und es werden verschiedene Peak-Integrationsmethoden verglichen und diskutiert. Für diese Arbeit wurde ein Peptidpool verwendet, der als CEF advanced bekannt ist und aus 32 Peptiden besteht, die vom Cytomegalovirus (CMV), Epstein-Barr-Virus (EBV) und Influenzavirus stammen und zwischen 8 und 12 Aminosäuren lang sind.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Gaby Bosc-Bierne, Shireen Ewald, Oliver J. Kreuzer, Michael G. WellerORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Separations
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.5 Proteinanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI AG
Verlagsort:Basle, Switzerland
Jahrgang/Band:11
Ausgabe/Heft:5
Aufsatznummer:156
Erste Seite:1
Letzte Seite:18
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Byproducts; Degradation; Impurites; Mass spectrometry; Orbitrap; Quality control; Synthetic peptides
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
DOI:10.3390/separations11050156
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-602299
Zugehöriger Identifikator:https://www.preprints.org/manuscript/202404.0992/v1
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:12.06.2024
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:12.06.2024
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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