Нестабільність пептидів є однією з головних проблем у дослідженні їх складу, і на це є багато причин. Але основних причин нестабільності певного пептиду небагато. Детальне вивчення впливу зовнішніх умов (таких як pH, температура, світло, концентрація кисню тощо) на стабільність пептиду може допомогти розробити раціональну рецептуру. Хоча механізм, за допомогою якого добавки стабілізують пептиди, ще не повністю зрозумілий, використання добавок все ще є одним із основних засобів для підвищення стабільності пептидних композицій. Застосування аналітичних методів, таких як CD і DSC, може допомогти швидко виявити відповідні добавки.
Причини нестабільності пептидів:
Реакція дезамідування: у реакції деацетилювання залишки Asn/Gln гідролізуються з утворенням Asp/Glu. Проводиться неферментативна реакція дезамідування. Амідні групи в структурі Asn Gly легше гідролізуються, а амідні групи, розташовані на поверхні молекули, також легше гідролізуються, ніж ті, що знаходяться всередині молекули.
Існує дві основні причини, чому розчини пептидів схильні до окислення: одна - це забруднення розчину пероксидами, а інша - спонтанне окислення пептидів. Серед усіх амінокислотних залишків найлегше окиснюються Met, Cys, His, Trp, Tyr та ін. Парціальний тиск кисню, температура та буферний розчин також впливають на окислення.
Гідроліз: Пептидні зв'язки в пептидах легко гідролізуються та розриваються. Пептидні зв’язки, утворені Asp, розриваються легше, ніж інші пептидні зв’язки, особливо пептидні зв’язки Asp Pro та Asp Gly.
Утворення неправильних дисульфідних зв’язків: обмін між дисульфідними зв’язками або між дисульфідними зв’язками та тіоловими групами може утворювати неправильні дисульфідні зв’язки, що призводить до змін третинної структури та втрати активності.
Рацемізація: за винятком Gly, альфа-атоми вуглецю всіх амінокислотних залишків є хіральними і легко вступають у реакції рацемізації під час лужного каталізу. Серед них залишки Asp найбільш схильні до реакцій рацемізації.
- елімінація: - елімінація відноситься до елімінації функціональних груп на - атомі вуглецю в амінокислотних залишках. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr та інші залишки можуть бути розщеплені шляхом елімінації. - елімінація схильна до лужного рН, на нього також впливають температура та іони металів.
Денатурація, адсорбція, агрегація або осадження зазвичай пов'язані з руйнуванням третинних і вторинних структур. У денатурованому стані пептиди часто більш схильні до хімічних реакцій і їх активність важко відновити. У процесі денатурації пептидів спочатку утворюються проміжні продукти. Розчинність проміжних продуктів зазвичай низька, що робить їх легкими для агрегації та утворення агрегатів, які, у свою чергу, утворюють видимі неозброєним оком осади.
Поверхнева адсорбція білків є ще однією головною проблемою, яка виникає під час їх зберігання та використання, наприклад riL-2 адсорбується на поверхні трубопроводу під час перфузії Qu, спричиняючи втрату активності.