Peptiders ustabilitet er et af hovedproblemerne i deres formuleringsforskning, og det er der mange grunde til. Men der er ikke mange hovedårsager til ustabilitet af et bestemt peptid. En detaljeret undersøgelse af virkningerne af eksterne forhold (såsom pH, temperatur, lys, oxygenkoncentration osv.) på peptidstabilitet kan hjælpe med at designe en rationel formulering. Selvom den mekanisme, hvormed additiver stabiliserer peptider, endnu ikke er fuldt ud forstået, er anvendelsen af additiver stadig et af de vigtigste midler til at forbedre stabiliteten af peptidformuleringer. Anvendelsen af analysemetoder som CD og DSC kan hjælpe med hurtigt at screene for egnede tilsætningsstoffer.
Årsager til peptidustabilitet:
Deamideringsreaktion: I deacetyleringsreaktionen hydrolyseres Asn/Gln-rester til dannelse af Asp/Glu. Den ikke-enzymatiske deamideringsreaktion udføres. Amidgrupperne i Asn Gly-strukturen hydrolyseres lettere, og amidgrupperne på overfladen af molekylet hydrolyseres også lettere end dem inde i molekylet.
Der er to hovedårsager til, at peptidopløsninger er tilbøjelige til oxidation: den ene er forurening af peroxider i opløsningen, og den anden er den spontane oxidation af peptider. Blandt alle aminosyrerester er Met, Cys, His, Trp, Tyr osv. de lettest oxiderede. Iltpartialtryk, temperatur og bufferopløsning har også indflydelse på oxidationen.
Hydrolyse: Peptidbindinger i peptider hydrolyseres let og brydes. Peptidbindinger dannet af Asp brydes lettere end andre peptidbindinger, især Asp Pro og Asp Gly peptidbindinger.
Dannelse af forkerte disulfidbindinger: Udveksling mellem disulfidbindinger eller mellem disulfidbindinger og thiolgrupper kan danne forkerte disulfidbindinger, hvilket fører til ændringer i tertiær struktur og tab af aktivitet.
Racemisering: Bortset fra Gly er alfa-carbonatomerne i alle aminosyrerester chirale og gennemgår let racemiseringsreaktioner under alkalisk katalyse. Blandt dem er Asp-rester mest tilbøjelige til racemiseringsreaktioner.
- eliminering: - eliminering refererer til eliminering af funktionelle grupper på - carbonatomet i aminosyrerester. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr og andre rester kan nedbrydes gennem - eliminering. - Eliminering er tilbøjelig til at ske ved alkalisk pH, og temperatur og metalioner har også indflydelse på det.
Denaturering, adsorption, aggregering eller præcipitation er generelt relateret til ødelæggelsen af tertiære og sekundære strukturer. I den denaturerede tilstand er peptider ofte mere tilbøjelige til kemiske reaktioner, og deres aktivitet er svær at genvinde. I processen med peptiddenaturering dannes først mellemprodukter. Opløseligheden af mellemprodukter er normalt lav, hvilket gør dem lette at aggregere og danne aggregater, som igen danner synlige bundfald for det blotte øje.
Overfladeadsorptionen af proteiner er et andet hovedpineproblem, der opstår under deres opbevaring og brug, såsom riL-2, der adsorberer på overfladen af rørledningen under Qu-perfusion, hvilket forårsager aktivitetstab.