A instabilidade dos peptídeos é um dos principais problemas na pesquisa de sua formulação, e há muitas razões para isso. Mas não existem muitas razões principais para a instabilidade de um determinado peptídeo. Um estudo detalhado dos efeitos das condições externas (como pH, temperatura, luz, concentração de oxigênio, etc.) na estabilidade do peptídeo pode ajudar a projetar uma formulação racional. Embora o mecanismo pelo qual os aditivos estabilizam os peptídeos ainda não seja totalmente compreendido, o uso de aditivos ainda é um dos principais meios para melhorar a estabilidade das formulações peptídicas. A aplicação de métodos analíticos como CD e DSC pode ajudar a selecionar rapidamente aditivos adequados.
Razões para instabilidade peptídica:
Reação de desamidação: Na reação de desacetilação, os resíduos Asn/Gln são hidrolisados para formar Asp/Glu. A reação de desamidação não enzimática é realizada. Os grupos amida na estrutura Asn Gly são hidrolisados mais facilmente, e os grupos amida localizados na superfície da molécula também são hidrolisados mais facilmente do que aqueles dentro da molécula.
Existem duas razões principais pelas quais as soluções peptídicas são propensas à oxidação: uma é a contaminação de peróxidos na solução e a outra é a oxidação espontânea dos peptídeos. Entre todos os resíduos de aminoácidos, Met, Cys, His, Trp, Tyr, etc. são os mais facilmente oxidados. A pressão parcial do oxigênio, a temperatura e a solução tampão também têm impacto na oxidação.
Hidrólise: As ligações peptídicas nos peptídeos são facilmente hidrolisadas e quebradas. As ligações peptídicas formadas pelo Asp são quebradas mais facilmente do que outras ligações peptídicas, especialmente as ligações peptídicas Asp Pro e Asp Gly.
Formação de ligações dissulfeto incorretas: A troca entre ligações dissulfeto ou entre ligações dissulfeto e grupos tiol pode formar ligações dissulfeto incorretas, levando a alterações na estrutura terciária e perda de atividade.
Racemização: Exceto para Gly, os átomos de carbono alfa de todos os resíduos de aminoácidos são quirais e sofrem facilmente reações de racemização sob catálise alcalina. Entre eles, os resíduos Asp são os mais propensos a reações de racemização.
- eliminação: - eliminação refere-se à eliminação de grupos funcionais no - átomo de carbono em resíduos de aminoácidos. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr e outros resíduos podem ser degradados através da eliminação. - a eliminação tende a ocorrer em pH alcalino, e a temperatura e os íons metálicos também têm impacto sobre ela.
A desnaturação, adsorção, agregação ou precipitação estão geralmente relacionadas com a destruição de estruturas terciárias e secundárias. No estado desnaturado, os peptídeos são frequentemente mais propensos a reações químicas e a sua atividade é difícil de recuperar. No processo de desnaturação peptídica, os intermediários são formados primeiro. A solubilidade dos intermediários é geralmente baixa, tornando-os fáceis de agregar e formar agregados, que por sua vez formam precipitados visíveis a olho nu.
A adsorção superficial de proteínas é outro problema de dor de cabeça encontrado durante seu armazenamento e uso, como a adsorção riL-2 na superfície do pipeline durante a perfusão Qu, causando perda de atividade.