Peptitlerin kararsızlığı, formülasyon araştırmalarındaki ana sorunlardan biridir ve bunun birçok nedeni vardır. Ancak belirli bir peptidin kararsızlığının pek çok ana nedeni yoktur. Dış koşulların (pH, sıcaklık, ışık, oksijen konsantrasyonu vb. gibi) peptid stabilitesi üzerindeki etkilerinin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi, rasyonel formülasyonun tasarlanmasına yardımcı olabilir. Katkı maddelerinin peptidleri stabilize etme mekanizması henüz tam olarak anlaşılmamasına rağmen, katkı maddelerinin kullanımı hala peptid formülasyonlarının stabilitesini arttırmanın ana yollarından biridir. CD ve DSC gibi analitik yöntemlerin uygulanması, uygun katkı maddelerinin hızla taranmasına yardımcı olabilir.
Peptit kararsızlığının nedenleri:
Deamidasyon reaksiyonu: Deasetilasyon reaksiyonunda Asn/Gln kalıntıları Asp/Glu'yu oluşturmak üzere hidrolize edilir. Enzimatik olmayan deamidasyon reaksiyonu gerçekleştirilir. Asn Gly yapısındaki amid grupları daha kolay hidrolize olurken, molekülün yüzeyinde yer alan amid grupları da molekülün içindekilere göre daha kolay hidrolize olur.
Peptit çözeltilerinin oksidasyona eğilimli olmasının iki ana nedeni vardır: biri çözeltideki peroksitlerin kontaminasyonu, diğeri ise peptidlerin kendiliğinden oksidasyonudur. Tüm amino asit kalıntıları arasında Met, Cys, His, Trp, Tyr vb. en kolay oksitlenenlerdir. Oksijenin kısmi basıncı, sıcaklığı ve tampon çözeltisinin de oksidasyon üzerinde etkisi vardır.
Hidroliz: Peptitlerdeki peptit bağları kolayca hidrolize edilir ve kırılır. Asp'nin oluşturduğu peptit bağları, diğer peptit bağlarına, özellikle Asp Pro ve Asp Gly peptit bağlarına göre daha kolay kırılır.
Yanlış disülfid bağlarının oluşumu: Disülfid bağları arasındaki veya disülfid bağları ile tiyol grupları arasındaki değişim, yanlış disülfid bağları oluşturabilir, bu da üçüncül yapıda değişikliklere ve aktivite kaybına yol açabilir.
Rasemizasyon: Gly dışındaki tüm amino asit kalıntılarının alfa karbon atomları kiraldir ve alkalin kataliz altında kolayca rasemizasyon reaksiyonlarına girer. Bunlar arasında Asp kalıntıları rasemizasyon reaksiyonlarına en yatkın olanıdır.
- eliminasyon: - eliminasyon, amino asit kalıntılarındaki - karbon atomu üzerindeki fonksiyonel grupların ortadan kaldırılması anlamına gelir. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr ve diğer kalıntılar eliminasyon yoluyla parçalanabilir. - eliminasyonun alkali pH'ta meydana gelmesi muhtemeldir ve sıcaklık ve metal iyonlarının da bu üzerinde etkisi vardır.
Denatürasyon, adsorpsiyon, agregasyon veya çökelme genellikle üçüncül ve ikincil yapıların tahrip edilmesiyle ilgilidir. Denatüre durumdaki peptitler genellikle kimyasal reaksiyonlara daha yatkındır ve aktivitelerinin geri kazanılması zordur. Peptit denatürasyonu sürecinde ilk önce ara ürünler oluşur. Ara maddelerin çözünürlüğü genellikle düşüktür, bu da onların toplanıp agregat oluşturmasını kolaylaştırır, bu da çıplak gözle görülebilen çökeltiler oluşturur.
Proteinlerin yüzey adsorpsiyonu, Qu perfüzyonu sırasında riL-2'nin boru hattının yüzeyine adsorbe edilmesi ve aktivite kaybına neden olması gibi, depolanmaları ve kullanımları sırasında karşılaşılan başka bir baş ağrısı sorunudur.