Nestabilnost peptida jedan je od glavnih problema u istraživanju njihovih formulacija, a za to postoji mnogo razloga. Ali nema mnogo glavnih razloga za nestabilnost određenog peptida. Detaljna studija efekata spoljašnjih uslova (kao što su pH, temperatura, svetlost, koncentracija kiseonika, itd.) na stabilnost peptida može pomoći u dizajniranju racionalne formulacije. Iako mehanizam kojim aditivi stabiliziraju peptide još nije u potpunosti shvaćen, upotreba aditiva je još uvijek jedno od glavnih sredstava za poboljšanje stabilnosti peptidnih formulacija. Primjena analitičkih metoda kao što su CD i DSC može pomoći u brzom odabiru odgovarajućih aditiva.
Razlozi nestabilnosti peptida:
Reakcija deamidacije: U reakciji deacetilacije, Asn/Gln ostaci se hidroliziraju kako bi se formirao Asp/Glu. Provodi se neenzimska reakcija deamidacije. Amidne grupe u Asn Gly strukturi se lakše hidroliziraju, a amidne grupe koje se nalaze na površini molekule se također lakše hidroliziraju od onih unutar molekule.
Dva su glavna razloga zašto su rastvori peptida skloni oksidaciji: jedan je kontaminacija peroksida u rastvoru, a drugi je spontana oksidacija peptida. Od svih aminokiselinskih ostataka najlakše se oksidiraju Met, Cys, His, Trp, Tyr itd. Parcijalni pritisak kiseonika, temperatura i puferski rastvor takođe imaju uticaj na oksidaciju.
Hidroliza: Peptidne veze u peptidima se lako hidroliziraju i razbijaju. Peptidne veze koje formira Asp lakše se razbijaju od drugih peptidnih veza, posebno Asp Pro i Asp Gly peptidnih veza.
Formiranje pogrešnih disulfidnih veza: Razmjena između disulfidnih veza ili između disulfidnih veza i tiolnih grupa može formirati pogrešne disulfidne veze, što dovodi do promjena u tercijarnoj strukturi i gubitka aktivnosti.
Racemizacija: Osim Gly, alfa atomi ugljika svih aminokiselinskih ostataka su kiralni i lako prolaze kroz reakcije racemizacije pod alkalnom katalizom. Među njima, Asp ostaci su najskloniji reakcijama racemizacije.
- eliminacija: - eliminacija se odnosi na eliminaciju funkcionalnih grupa na - atomu ugljika u aminokiselinskim ostacima. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr i drugi ostaci mogu se razgraditi - eliminacijom. - eliminacija je sklona alkalnom pH, a temperatura i joni metala takođe imaju uticaj na nju.
Denaturacija, adsorpcija, agregacija ili precipitacija općenito se odnose na uništavanje tercijalnih i sekundarnih struktura. U denaturiranom stanju, peptidi su često skloniji hemijskim reakcijama i njihovu aktivnost je teško oporaviti. U procesu denaturacije peptida prvo se formiraju intermedijeri. Rastvorljivost međuproizvoda je obično niska, što ih čini lakim za agregiranje i formiranje agregata, koji zauzvrat formiraju vidljive precipitate golim okom.
Površinska adsorpcija proteina je još jedan problem glavobolje koji se javlja tokom njihovog skladištenja i upotrebe, kao što je adsorpcija riL-2 na površini cjevovoda tokom Qu perfuzije, što uzrokuje gubitak aktivnosti.