Ketidakstabilan peptida adalah salah satu masalah utama dalam penelitian formulasinya, dan ada banyak alasan untuk hal ini. Namun tidak banyak alasan utama ketidakstabilan peptida tertentu. Studi terperinci tentang pengaruh kondisi eksternal (seperti pH, suhu, cahaya, konsentrasi oksigen, dll.) terhadap stabilitas peptida dapat membantu merancang formulasi yang rasional. Meskipun mekanisme bagaimana aditif menstabilkan peptida belum sepenuhnya dipahami, penggunaan aditif masih merupakan salah satu cara utama untuk meningkatkan stabilitas formulasi peptida. Penerapan metode analisis seperti CD dan DSC dapat membantu menyaring aditif yang sesuai dengan cepat.
Alasan ketidakstabilan peptida:
Reaksi deamidasi: Pada reaksi deasetilasi, residu Asn/Gln dihidrolisis membentuk Asp/Glu. Reaksi deamidasi non enzimatik dilakukan. Gugus Amida pada struktur Asn Gly lebih mudah terhidrolisis, dan gugus Amida yang terdapat pada permukaan molekul juga lebih mudah terhidrolisis dibandingkan dengan Gugus Amida yang terletak pada bagian dalam molekul.
Ada dua alasan utama mengapa larutan peptida rentan terhadap oksidasi: yang pertama adalah kontaminasi peroksida dalam larutan, dan yang lainnya adalah oksidasi peptida secara spontan. Di antara semua residu asam amino, Met, Cys, His, Trp, Tyr, dll adalah yang paling mudah teroksidasi. Tekanan parsial oksigen, suhu, dan larutan buffer juga berdampak pada oksidasi.
Hidrolisis: Ikatan peptida dalam peptida mudah dihidrolisis dan diputus. Ikatan peptida yang dibentuk oleh Asp lebih mudah putus dibandingkan ikatan peptida lainnya, terutama ikatan peptida Asp Pro dan Asp Gly.
Pembentukan ikatan disulfida yang salah: Pertukaran antara ikatan disulfida atau antara ikatan disulfida dan gugus tiol dapat membentuk ikatan disulfida yang salah, menyebabkan perubahan struktur tersier dan hilangnya aktivitas.
Rasemisasi: Kecuali Gly, atom karbon alfa dari semua residu asam amino bersifat kiral dan mudah mengalami reaksi rasemisasi dengan katalisis basa. Diantaranya, residu Asp paling rentan terhadap reaksi rasemisasi.
- eliminasi: - eliminasi mengacu pada eliminasi gugus fungsi pada atom karbon dalam residu asam amino. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr dan residu lainnya dapat terdegradasi melalui - eliminasi. - eliminasi rentan terjadi pada pH basa, suhu dan ion logam juga berpengaruh terhadapnya.
Denaturasi, adsorpsi, agregasi, atau presipitasi umumnya berhubungan dengan rusaknya struktur tersier dan sekunder. Dalam keadaan terdenaturasi, peptida seringkali lebih rentan terhadap reaksi kimia dan aktivitasnya sulit dipulihkan. Dalam proses denaturasi peptida, zat antara pertama kali terbentuk. Kelarutan zat antara biasanya rendah, membuatnya mudah untuk beragregasi dan membentuk agregat, yang pada gilirannya membentuk endapan yang terlihat dengan mata telanjang.
Adsorpsi permukaan protein adalah masalah lain yang sulit dihadapi selama penyimpanan dan penggunaannya, seperti penyerapan riL-2 pada permukaan pipa selama perfusi Qu, sehingga menyebabkan hilangnya aktivitas.