La inestabilidad de los péptidos es uno de los principales problemas en la investigación de su formulación, y existen muchas razones para ello. Pero no hay muchas razones principales para la inestabilidad de un determinado péptido. Un estudio detallado de los efectos de las condiciones externas (como el pH, la temperatura, la luz, la concentración de oxígeno, etc.) sobre la estabilidad de los péptidos puede ayudar a diseñar una formulación racional. Aunque aún no se comprende completamente el mecanismo por el cual los aditivos estabilizan los péptidos, el uso de aditivos sigue siendo uno de los principales medios para mejorar la estabilidad de las formulaciones de péptidos. La aplicación de métodos analíticos como CD y DSC puede ayudar a detectar rápidamente aditivos adecuados.
Razones de la inestabilidad de los péptidos:
Reacción de desamidación: en la reacción de desacetilación, los residuos de Asn/Gln se hidrolizan para formar Asp/Glu. Se lleva a cabo la reacción de desamidación no enzimática. Los grupos amida en la estructura Asn Gly se hidrolizan más fácilmente y los grupos amida ubicados en la superficie de la molécula también se hidrolizan más fácilmente que los del interior de la molécula.
Hay dos razones principales por las que las soluciones de péptidos son propensas a la oxidación: una es la contaminación de peróxidos en la solución y la otra es la oxidación espontánea de los péptidos. Entre todos los residuos de aminoácidos, Met, Cys, His, Trp, Tyr, etc. son los que se oxidan más fácilmente. La presión parcial de oxígeno, la temperatura y la solución tampón también influyen en la oxidación.
Hidrólisis: los enlaces peptídicos en los péptidos se hidrolizan y rompen fácilmente. Los enlaces peptídicos formados por Asp se rompen más fácilmente que otros enlaces peptídicos, especialmente los enlaces peptídicos Asp Pro y Asp Gly.
Formación de enlaces disulfuro incorrectos: el intercambio entre enlaces disulfuro o entre enlaces disulfuro y grupos tiol puede formar enlaces disulfuro incorrectos, lo que provoca cambios en la estructura terciaria y pérdida de actividad.
Racemización: a excepción de Gly, los átomos de carbono alfa de todos los residuos de aminoácidos son quirales y sufren fácilmente reacciones de racemización bajo catálisis alcalina. Entre ellos, los residuos de Asp son los más propensos a reacciones de racemización.
- eliminación: - la eliminación se refiere a la eliminación de grupos funcionales en el - átomo de carbono en los residuos de aminoácidos. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr y otros residuos pueden degradarse mediante eliminación. - La eliminación tiende a ocurrir a pH alcalino, y la temperatura y los iones metálicos también tienen un impacto en ella.
La desnaturalización, adsorción, agregación o precipitación generalmente están relacionadas con la destrucción de estructuras terciarias y secundarias. En estado desnaturalizado, los péptidos suelen ser más propensos a reacciones químicas y su actividad es difícil de recuperar. En el proceso de desnaturalización de péptidos, primero se forman intermediarios. La solubilidad de los intermedios suele ser baja, lo que los hace fáciles de agregar y formar agregados, que a su vez forman precipitados visibles a simple vista.
La adsorción superficial de proteínas es otro problema de dolor de cabeza que se encuentra durante su almacenamiento y uso, como la adsorción de riL-2 en la superficie de la tubería durante la perfusión Qu, lo que provoca una pérdida de actividad.