Peptidien epävakaus on yksi tärkeimmistä ongelmista niiden formulaatiotutkimuksessa, ja tähän on monia syitä. Mutta tietyn peptidin epävakaudelle ei ole monia pääsyitä. Yksityiskohtainen tutkimus ulkoisten olosuhteiden (kuten pH, lämpötila, valo, happipitoisuus jne.) vaikutuksista peptidin stabiilisuuteen voi auttaa suunnittelemaan järkevää formulaatiota. Vaikka mekanismia, jolla lisäaineet stabiloivat peptidejä, ei vielä täysin ymmärretä, lisäaineiden käyttö on edelleen yksi tärkeimmistä keinoista parantaa peptidiformulaatioiden stabiilisuutta. Analyyttisten menetelmien, kuten CD:n ja DSC:n, käyttö voi auttaa löytämään nopeasti sopivia lisäaineita.
Peptidien epävakauden syyt:
Deamidointireaktio: Deasetylaatioreaktiossa Asn/Gln-tähteet hydrolysoituvat muodostaen Asp/Glu:n. Ei-entsymaattinen deamidointireaktio suoritetaan. Asn Gly -rakenteen amidiryhmät hydrolysoituvat helpommin, ja myös molekyylin pinnalla sijaitsevat amidiryhmät hydrolysoituvat helpommin kuin molekyylin sisällä olevat.
On kaksi pääsyytä, miksi peptidiliuokset ovat alttiita hapettumiselle: toinen on peroksidien saastuminen liuoksessa ja toinen on peptidien spontaani hapettumis. Kaikista aminohappotähteistä Met, Cys, His, Trp, Tyr jne. ovat helpoimmin hapettuvia. Myös hapen osapaine, lämpötila ja puskuriliuos vaikuttavat hapettumiseen.
Hydrolyysi: Peptidisidokset peptideissä hydrolysoituvat ja katkeavat helposti. Asp:n muodostamat peptidisidokset katkeavat helpommin kuin muut peptidisidokset, erityisesti Asp Pro- ja Asp Gly -peptidisidokset.
Väärien disulfidisidosten muodostuminen: Vaihto disulfidisidosten välillä tai disulfidisidosten ja tioliryhmien välillä voi muodostaa vääriä disulfidisidoksia, mikä johtaa tertiäärisen rakenteen muutoksiin ja aktiivisuuden menettämiseen.
Rasemisoituminen: Gly:tä lukuun ottamatta kaikkien aminohappotähteiden alfa-hiiliatomit ovat kiraalisia ja joutuvat helposti rasemisoitumisreaktioihin alkalisen katalyysin alaisena. Niistä Asp-tähteet ovat alttiimpia rasemisaatioreaktioihin.
- eliminaatio: - eliminaatio tarkoittaa funktionaalisten ryhmien poistamista - hiiliatomista aminohappotähteistä. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr ja muut jäännökset voivat hajota - eliminaation kautta. - emäksisessä pH-arvossa tapahtuu helposti eliminaatiota, johon myös lämpötila ja metalli-ionit vaikuttavat.
Denaturaatio, adsorptio, aggregaatio tai saostuminen liittyvät yleensä tertiääristen ja sekundaaristen rakenteiden tuhoutumiseen. Denaturoidussa tilassa peptidit ovat usein alttiimpia kemiallisille reaktioille ja niiden aktiivisuutta on vaikea saada talteen. Peptidien denaturaatioprosessissa muodostuu ensin välituotteita. Välituotteiden liukoisuus on yleensä alhainen, jolloin ne aggregoituvat helposti ja muodostavat aggregaatteja, jotka puolestaan muodostavat paljaalla silmällä näkyviä saostumia.
Proteiinien pintaadsorptio on toinen päänsärkyongelma, joka esiintyy niiden varastoinnin ja käytön aikana, kuten riL-2 adsorboituminen putken pinnalle Qu-perfuusion aikana, mikä aiheuttaa aktiivisuuden menetystä.