Peptīdu nestabilitāte ir viena no galvenajām problēmām to formulēšanas pētījumos, un tam ir daudz iemeslu. Bet nav daudz galveno iemeslu noteikta peptīda nestabilitātei. Detalizēts pētījums par ārējo apstākļu (piemēram, pH, temperatūra, gaismas, skābekļa koncentrācijas utt.) ietekmi uz peptīdu stabilitāti var palīdzēt izstrādāt racionālu formulējumu. Lai gan mehānisms, ar kuru piedevas stabilizē peptīdus, vēl nav pilnībā izprasts, piedevu izmantošana joprojām ir viens no galvenajiem līdzekļiem peptīdu preparātu stabilitātes uzlabošanai. Analītisku metožu, piemēram, CD un DSC, izmantošana var palīdzēt ātri meklēt piemērotas piedevas.
Peptīdu nestabilitātes iemesli:
Deamidācijas reakcija: dezacetilēšanas reakcijā Asn/Gln atlikumi tiek hidrolizēti, veidojot Asp/Glu. Tiek veikta neenzīmu deamidācijas reakcija. Amīdu grupas Asn Gly struktūrā ir vieglāk hidrolizējamas, un arī amīdu grupas, kas atrodas uz molekulas virsmas, tiek vieglāk hidrolizētas nekā molekulas iekšpusē.
Ir divi galvenie iemesli, kāpēc peptīdu šķīdumi ir pakļauti oksidācijai: viens ir peroksīdu piesārņojums šķīdumā, bet otrs ir peptīdu spontāna oksidēšanās. No visiem aminoskābju atlikumiem Met, Cys, His, Trp, Tyr utt. ir visvieglāk oksidējami. Skābekļa parciālais spiediens, temperatūra un buferšķīdums arī ietekmē oksidāciju.
Hidrolīze: Peptīdu saites peptīdos ir viegli hidrolizējamas un pārraujamas. Asp veidotās peptīdu saites tiek sarautas vieglāk nekā citas peptīdu saites, īpaši Asp Pro un Asp Gly peptīdu saites.
Nepareizu disulfīda saišu veidošanās: apmaiņa starp disulfīda saitēm vai starp disulfīda saitēm un tiola grupām var veidot nepareizas disulfīda saites, izraisot izmaiņas terciārajā struktūrā un aktivitātes zudumu.
Racemizācija: izņemot Gly, visu aminoskābju atlikumu alfa oglekļa atomi ir hirāli un viegli pakļaujas racemizācijas reakcijai sārmainas katalīzes laikā. Starp tiem Asp atlikumi ir visvairāk pakļauti racemizācijas reakcijām.
- eliminācija: - eliminācija attiecas uz funkcionālo grupu likvidēšanu uz - oglekļa atoma aminoskābju atlikumos. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr un citi atlikumi var tikt noārdīti, izmantojot - elimināciju. - eliminācija ir pakļauta sārmainam pH līmenim, un to ietekmē arī temperatūra un metālu joni.
Denaturācija, adsorbcija, agregācija vai nokrišņi parasti ir saistīti ar terciāro un sekundāro struktūru iznīcināšanu. Denaturētā stāvoklī peptīdi bieži ir vairāk pakļauti ķīmiskām reakcijām, un to aktivitāti ir grūti atjaunot. Peptīdu denaturācijas procesā vispirms veidojas starpprodukti. Starpproduktu šķīdība parasti ir zema, padarot tos viegli agregējamus un agregātus, kas savukārt veido redzamas nogulsnes ar neapbruņotu aci.
Olbaltumvielu virsmas adsorbcija ir vēl viena galvassāpju problēma, kas rodas to uzglabāšanas un lietošanas laikā, piemēram, riL-2 adsorbējas uz cauruļvada virsmas Qu perfūzijas laikā, izraisot aktivitātes zudumu.