Noopept vs. Semax: Was die Forschung zeigt

Nur für Forschungszwecke. Alles Folgende beschreibt veröffentlichte präklinische Literatur. Noopept und Semax werden ausschließlich als Laborreagenzien für In-vitro- und analytische Arbeiten geliefert. Nicht zum Verzehr durch Menschen oder Tiere und nicht zur diagnostischen oder therapeutischen Anwendung bestimmt.

Noopept und Semax werden in der Literatur zu nootropen Forschungssubstanzen häufig gemeinsam genannt, und die Gründe dafür liegen nahe. Beide stammen ursprünglich aus russischen pharmakologischen Instituten, beide sind kurze Peptide beziehungsweise peptidähnliche Moleküle, und beide wurden in Nagetiermodellen zu Kognition und Neuroprotektion untersucht. Jenseits dieser oberflächlichen Ähnlichkeit handelt es sich jedoch um strukturell und mechanistisch recht unterschiedliche Verbindungen. Dieser Artikel vergleicht, was die präklinische Datenlage zu jeder von beiden tatsächlich aussagt, und was die praktischen Unterschiede für ein Labor bedeuten, das mit beiden arbeitet.

Was ist Noopept und was ist Semax?

Noopept (auch unter der Bezeichnung GVS-111 geführt und chemisch als N-Phenylacetyl-L-prolylglycinethylester) ist ein synthetisches, prolinhaltiges Dipeptid. Es wurde am Institut für Pharmakologie der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften entwickelt, und zwar nach einem Peptiddesign-Ansatz, der darauf abzielte, das Pharmakophor von Piracetam in einem kurzen Peptidgerüst nachzubilden. Übersichtsarbeiten beschreiben die Verbindung in den verwendeten Nagetiermodellen als etwa drei Größenordnungen unterhalb von Piracetam wirksam und weisen darauf hin, dass sie im Tiermodell auch nach oraler Gabe aktiv bleibt, was für eine peptidbasierte Struktur ungewöhnlich ist.

Semax ist ein Heptapeptid mit der Sequenz Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro. Es ist ein synthetisches Analogon des Fragments ACTH(4-10) des adrenocorticotropen Hormons, das am C-Terminus um das Tripeptid Pro-Gly-Pro verlängert wurde, um den enzymatischen Abbau zu verlangsamen. Anders als das Ausgangsfragment fehlt Semax der Literatur zufolge die corticotrope hormonelle Aktivität des vollständigen ACTH, weshalb es zum Gegenstand der Neuropeptidforschung statt der Endokrinologie wurde.

Der erste Unterschied ist also grundlegend: Noopept ist ein kleiner Dipeptidester mit einer Phenylacetylgruppe, Semax dagegen ein echtes Peptid aus sieben Aminosäuren, abgeleitet von einem Hormonfragment. Dieser Unterschied bestimmt fast alles Weitere, vom Mechanismus bis zur Handhabung.

Ihre Stellung in der Forschungsliteratur

Zu beiden Verbindungen existiert ein präklinischer Bestand an Arbeiten, der überwiegend auf Nagetiermodellen und Zellkultur beruht. Die nachfolgend genannten Themenfelder beschreiben, was Forschende an Tieren und in vitro gemessen haben. Es handelt sich nicht um Aussagen zu Ergebnissen beim Menschen.

Berichtete präklinische Themenfelder zu Noopept

• Endpunkte zu Gedächtniskonsolidierung und -abruf in Vermeidungs- und Labyrinthparadigmen bei Nagetieren, wobei Übersichtsarbeiten ein breiteres mnemotropes Profil beschreiben als bei Piracetam, das vor allem auf frühe Akquisitionsphasen wirkte.
• Neuroprotektive Endpunkte in Modellen experimenteller zerebraler Ischämie sowie in neuronalen Zellkulturmodellen der Schädigung.
• Antioxidative Aktivität, entzündungsbezogene Messwerte sowie Abschwächung von Calcium- und Glutamat-Exzitotoxizität in zellulären Assays.
• Eine anxiolytisch anmutende Signatur in Verhaltenstestbatterien bei Nagetieren, berichtet neben den kognitiven Endpunkten.
• Chemie der Proteinaggregation. Eine biophysikalische Studie untersuchte in vitro, wie Noopept mit Amyloid-Oligomeren des Alpha-Synucleins interagiert, und berichtete, dass es deren Einbindung in größere fibrilläre Aggregate förderte, bei verringerter Zytotoxizität gegenüber SH-SY5Y-Neuroblastomzellen im Assay.

Berichtete präklinische Themenfelder zu Semax

• Gen- und Proteinexpression von Neurotrophinen. Arbeiten an Wistar-Ratten berichteten nach einmaliger intranasaler Applikation über Anstiege der BDNF-Boten-RNA und des BDNF-Proteins sowie der trkB-Rezeptorexpression und -phosphorylierung im Hippocampus.
• Regionsspezifische transkriptionelle Effekte. Dieselbe Arbeitsrichtung beschrieb rasche und regionsabhängige Veränderungen der Ngf- und Bdnf-Expression in Hippocampus, Hirnstamm, Kleinhirn und frontalem Kortex statt einer einheitlichen Reaktion des gesamten Gehirns.
• Verhaltensendpunkte in Paradigmen der konditionierten Vermeidung bei Ratten, berichtet parallel zu den Messungen von BDNF und trkB im Hippocampus.
• Neuroprotektionsmodelle einschließlich Ischämieparadigmen, in denen das Peptid in der russischsprachigen Literatur untersucht wurde.
• Pharmakologie der Melanocortine und ACTH-Fragmente im weiteren Sinne, da Semax derselben Strukturfamilie angehört wie andere von ACTH(4-10) abgeleitete Forschungspeptide.

Chemie und Kurzprofil im Überblick

Noopept. Chemische Bezeichnung N-Phenylacetyl-L-prolylglycinethylester. Summenformel C17H22N2O4, Molekulargewicht etwa 318,4 g/mol. Ein Dipeptidethylester, der somit eine hydrolysierbare Esterbindung trägt. Wird typischerweise als weißes kristallines Pulver oder in Kapselform für analytische Arbeiten geliefert. In Wasser nur wenig löslich, je nach Assay leichter in Ethanol oder DMSO zur Stammlösungsherstellung zu handhaben.

Semax. Sequenz Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro. Summenformel C37H51N9O10S, Molekulargewicht etwa 813,9 g/mol. Ein echtes Heptapeptid, in der Regel als lyophilisiertes Pulver geliefert. Wasserlöslich und üblicherweise in bakteriostatischem Wasser oder einem vergleichbaren wässrigen Lösungsmittel rekonstituiert. Enthält Methionin, das oxidationsempfindlich ist, und Histidin, was das Peptid in Lösung etwas pH-empfindlich macht.

Noopept vs. Semax: die praktischen Unterschiede im Laboralltag

Molekülklasse. Noopept ist ein Dipeptidester mit kleinmolekülartigem Charakter. Semax ist ein Peptid von knapp 814 Dalton. In der Praxis bedeutet das: Noopept verhält sich im Labor eher wie ein konventionelles organisches Reagenz, während Semax die Sorgfalt der Peptidhandhabung erfordert.

Mechanistischer Schwerpunkt in der Literatur. Die Datenlage zu Noopept neigt zu antioxidativer, anti-exzitotoxischer und aggregationsmodulierender Chemie sowie zu einer von Piracetam abgeleiteten Designlinie. Die Datenlage zu Semax neigt stark zur neurotrophen Signalübertragung, insbesondere zur BDNF- und trkB-Achse, sowie zu mittels Real-Time-PCR gemessenen Veränderungen der Genexpression.

Darreichungsform. Noopept wird für gewichtsstandardisierte analytische Arbeiten häufig in Kapselform bevorratet. Semax ist ein lyophilisiertes Peptid, das vor der Verwendung rekonstituiert werden muss. Wer Darreichungsformen allgemeiner vergleichen möchte, findet Hinweise in unserer Notiz zu bakteriostatischem Wasser vs. Essigsäure zur Peptidrekonstitution.

Stabilität. Das trockene Dipeptid ist vergleichsweise robust. Das Heptapeptid ist in Lösung empfindlicher, sowohl gegenüber der Oxidation seines Methioninrests als auch gegenüber Einfrier-Auftau-Zyklen.

Für Hintergrundwissen zu den einzelnen Verbindungen haben wir separate ausführliche Beiträge zu Noopept und zu Semax sowie eine andere Gegenüberstellung in Semax vs. Selank. Die übergeordnete Kategorie behandelt unser Überblick zu nootropen und Racetam-Forschungssubstanzen.

Warum die Kennzeichnung "nur für Forschungszwecke" wichtig ist

Keine der beiden Verbindungen ist in der Europäischen Union ein zugelassenes Arzneimittel. Noopept wurde in Russland und einigen GUS-Staaten als verschreibungspflichtiges Produkt vermarktet, und auch Semax verfügt über russische Zulassungen, doch keine der beiden besitzt eine Zulassung der Europäischen Arzneimittel-Agentur und keine ist von der FDA zugelassen. Nach EU-Recht bleibt eine Forschungschemikalie nur so lange ein chemisches Reagenz im Sinne von REACH, wie sie auch als solches geliefert und beschrieben wird. Sobald sie mit einer therapeutischen Aussage oder mit Hinweisen zur Anwendung am Menschen dargestellt wird, fällt sie unter das Arzneimittelrecht, ein anderes und deutlich strengeres Regelwerk.

Genau deshalb ist die Darstellung auf dieser Seite so, wie sie ist. Es finden sich hier keine Dosierungsangaben, keine Anwendungshinweise und keine Andeutung, dass sich etwas, das im Hippocampus einer Ratte beobachtet wurde, auf einen Menschen übertragen ließe. Befunde aus Zellkultur und Tiermodellen sind hypothesengenerierend. Sie stehen am Anfang eines Entwicklungswegs, nicht an dessen Ende.

Eine Anmerkung zum regulatorischen Status, klar formuliert: Weder Noopept noch Semax ist zum Zeitpunkt der Abfassung namentlich auf der WADA-Verbotsliste aufgeführt, doch beide sind in der EU nicht zugelassene Prüfsubstanzen, und nicht zugelassene Substanzen können im Sport dennoch unter die Auffangkategorie S0 fallen. Wer in einem regulierten Umfeld arbeitet, sollte den aktuellen Status eigenständig überprüfen.

Handhabung und Lagerung für Forschende

Es handelt sich um Hinweise zur Handhabung von Laborreagenzien, nicht um Anwendungsanweisungen.

• Trockene Lagerung. Beide Verbindungen verschlossen, trocken und lichtgeschützt aufbewahren. Lyophilisiertes Semax wird für die Langzeitlagerung am besten bei -20 Grad Celsius gehalten. Noopept-Pulver oder -Kapseln sind in einem trockenmittelhaltigen Behälter bei kühler Raumtemperatur im Allgemeinen stabil, wobei eine Kühlung die Haltbarkeit verlängert.
• Rekonstitution. Semax löst sich in wässrigem Lösungsmittel bereitwillig. Das Lösungsmittel langsam an der Vialwand herunterlaufen lassen statt direkt auf den Lyophilisatkuchen, und schwenken statt schütteln, um Scherkräfte und Schaumbildung zu vermeiden.
• Lagerung in Lösung. Rekonstituiertes Peptid sollte bei 2 bis 8 Grad Celsius gekühlt und innerhalb eines kurzen Zeitfensters verbraucht werden. Für längere Zeiträume vor dem Einfrieren aliquotieren, damit dasselbe Vial nie zweimal eingefroren und aufgetaut wird.
• Oxidation. Der Methioninrest in Semax ist die Schwachstelle. Kopfraum minimieren, Lösungen kalt halten und längere Exposition gegenüber Licht und Luft vermeiden.
• Dokumentation. Chargennummer, Rekonstitutionsdatum, Lösungsmittel und Konzentration auf jedem Aliquot vermerken. Identitäts- und Reinheitsangaben mit dem mitgelieferten Analysenzertifikat abgleichen. Unser Leitfaden zu Peptidreinheit und Analysenzertifikat erläutert, was diese Zahlen bedeuten, und der Leitfaden zu Peptidlagerung und -stabilität geht ausführlicher auf Abbauwege ein.
• PSA und Kennzeichnung. Es gilt die übliche Laborpraxis. Handschuhe, Augenschutz und eine eindeutige Kennzeichnung jedes Behälters mit "Nur für Forschungszwecke, nicht zum Verzehr durch Menschen oder Tiere".

Häufig gestellte Fragen

Gehören Noopept und Semax derselben Substanzklasse an?

Nein. Noopept ist ein synthetischer Dipeptidethylester, der ein Pharmakophor vom Piracetam-Typ in einem kurzen Peptidgerüst nachbilden sollte. Semax ist ein Peptidanalogon aus sieben Aminosäuren, abgeleitet vom Hormonfragment ACTH(4-10). Sie teilen den Peptidcharakter und ein gemeinsames Forschungsfeld, sind aber strukturell verschieden, und die präklinische Literatur betont für jede von beiden andere Mechanismen.

Ist Noopept oder Semax ein zugelassenes Arzneimittel?

Nicht in der Europäischen Union und nicht in den Vereinigten Staaten. Beide besitzen Zulassungen in Russland und einigen Nachbarländern, doch keine hat eine EMA-Zulassung und keine ist von der FDA zugelassen. In der EU werden sie ausschließlich als Forschungschemikalien für den Laborgebrauch geliefert.

Dürfen Noopept oder Semax in der EU für Forschungszwecke gekauft werden?

Beide dürfen innerhalb der EU als chemische Reagenzien für die Laborforschung geliefert und erworben werden, sofern sie ausschließlich für Forschungszwecke verkauft, gekennzeichnet und beschrieben werden, ohne dass eine Anwendung am Menschen oder am Tier nahegelegt oder eine therapeutische Aussage getroffen wird. Nationale Regelungen unterscheiden sich, daher sind Käufer dafür verantwortlich, die Rechtslage im eigenen Land zu prüfen. Pure Chems liefert beide ausschließlich für Forschungszwecke.

Welche der beiden hat die umfangreichere publizierte Literatur?

Beide verfügen im Vergleich zu etablierten pharmakologischen Wirkstoffen über eine überschaubare Literatur, und ein erheblicher Teil davon ist in russischsprachigen Fachzeitschriften erschienen. Semax hat eine vergleichsweise klar umrissene molekulare Erzählung rund um die BDNF- und trkB-Expression im Hippocampus der Ratte. Noopept ist breiter gestreut über Ischämiemodelle, antioxidative Chemie und die Biophysik der Proteinaggregation. Keine der beiden verfügt über den Umfang an großer unabhängiger Replikation, den man bei einer gut etablierten Verbindung erwarten würde.

Unterscheiden sich die Lageranforderungen?

Ja, und zwar deutlich. Semax ist ein lyophilisiertes Peptid mit einem oxidationsempfindlichen Methioninrest und benötigt Kühllagerung, sorgfältige Rekonstitution und Aliquotierung vor dem Einfrieren. Noopept als Pulver oder Kapsel ist ein robusterer trockener Feststoff und verträgt eine gewöhnliche kühle, trockene und dunkle Lagerung, wobei Kühlung dennoch hilfreich ist.

Zentrale Erkenntnisse

• Noopept ist ein synthetischer, prolinhaltiger Dipeptidester mit einer von Piracetam abgeleiteten Designlinie. Semax ist ein Heptapeptidanalogon des Fragments ACTH(4-10), stabilisiert durch eine C-terminale Pro-Gly-Pro-Verlängerung.
• Die präklinische Datenlage zu Noopept konzentriert sich auf Gedächtnisendpunkte bei Nagetieren, Ischämiemodelle, antioxidative und anti-exzitotoxische Chemie sowie In-vitro-Arbeiten zum Verhalten von Amyloid-Oligomeren.
• Die präklinische Datenlage zu Semax konzentriert sich auf die Neurotrophin-Signalübertragung, mit berichteten Anstiegen der hippocampalen BDNF- und trkB-Expression bei Ratten und regionsspezifischen transkriptionellen Veränderungen.
• Praktisch lässt sich Noopept wie ein konventionelles trockenes organisches Reagenz handhaben, während Semax peptidgerechte Handhabung, Kühllagerung und Aliquotierung erfordert.
• Keine der beiden Verbindungen ist in der EU zugelassen. Beide werden ausschließlich für die Laborforschung geliefert, nicht zum Verzehr durch Menschen oder Tiere.

Bezugsquellen für Material in Forschungsqualität

Pure Chems liefert beide Verbindungen mit Analysenzertifikat an Forschende in der EU: Noopept 20mg x 60 Kapseln und Semax 40mg. Beide werden ausschließlich für Forschungszwecke verkauft.

Quellen

Quellen recherchiert über PubMed.

1. Ostrovskaya RU, Gudasheva TA, Voronina TA, Seredenin SB. The original novel nootropic and neuroprotective agent noopept. Eksperimental'naia i Klinicheskaia Farmakologiia. 2002;65(5):66-72. PubMed 12596521
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3. Dolotov OV, Karpenko EA, Inozemtseva LS, et al. Semax, an analog of ACTH(4-10) with cognitive effects, regulates BDNF and trkB expression in the rat hippocampus. Brain Research. 2006;1117(1):54-60. doi:10.1016/j.brainres.2006.07.108 | PubMed 16996037
4. Agapova TY, Agniullin YV, Shadrina MI, et al. Neurotrophin gene expression in rat brain under the action of Semax, an analogue of ACTH 4-10. Neuroscience Letters. 2007;417(2):201-205. doi:10.1016/j.neulet.2007.02.042 | PubMed 17353092

Haftungsausschluss: Nur für Labor- und Forschungszwecke. Nicht zum Verzehr durch Menschen oder Tiere. Nicht zur diagnostischen oder therapeutischen Anwendung bestimmt. Die vorstehenden Inhalte fassen veröffentlichte präklinische Literatur zu Informationszwecken zusammen und stellen keine medizinische Beratung dar. Befunde aus Zellkultur und Tiermodellen belegen weder Sicherheit noch Wirkung beim Menschen. Forschende sind für die Einhaltung aller einschlägigen nationalen und EU-Vorschriften verantwortlich.