สาเหตุของความไม่เสถียรของเปปไทด์

ความไม่เสถียรของเปปไทด์เป็นหนึ่งในปัญหาหลักในการวิจัยด้านการกำหนดสูตร และมีเหตุผลหลายประการสำหรับเรื่องนี้ แต่มีเหตุผลหลักไม่มากนักที่ทำให้เปปไทด์บางชนิดไม่เสถียร การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของสภาวะภายนอก (เช่น pH อุณหภูมิ แสง ความเข้มข้นของออกซิเจน ฯลฯ) ที่มีต่อความคงตัวของเปปไทด์สามารถช่วยออกแบบการกำหนดสูตรที่มีเหตุผลได้ แม้ว่ากลไกที่สารเติมแต่งทำให้เปปไทด์คงตัวยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่การใช้สารเติมแต่งยังคงเป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการปรับปรุงความเสถียรของสูตรเปปไทด์ การใช้วิธีวิเคราะห์ เช่น CD และ DSC สามารถช่วยคัดกรองสารเติมแต่งที่เหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว

สาเหตุของความไม่เสถียรของเปปไทด์:

ปฏิกิริยาดีอะมิเดชัน: ในปฏิกิริยาดีอะซิติเลชั่น สารตกค้างของ Asn/Gln จะถูกไฮโดรไลซ์เพื่อสร้าง Asp/Glu ปฏิกิริยาดีอะมิเดชันแบบไม่มีเอนไซม์เกิดขึ้น หมู่เอไมด์ในโครงสร้าง Asn Gly จะถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายกว่า และหมู่เอไมด์ที่อยู่บนพื้นผิวของโมเลกุลก็จะถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายกว่ากลุ่มที่อยู่ภายในโมเลกุลเช่นกัน

มีเหตุผลหลักสองประการที่ทำให้สารละลายเปปไทด์มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน: สาเหตุหนึ่งคือการปนเปื้อนของเปอร์ออกไซด์ในสารละลาย และอีกประการหนึ่งคือการออกซิเดชันที่เกิดขึ้นเองของเปปไทด์ ในบรรดากรดอะมิโนที่ตกค้างทั้งหมด Met, Cys, His, Trp, Tyr ฯลฯ ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายที่สุด ความดันย่อยของออกซิเจน อุณหภูมิ และสารละลายบัฟเฟอร์ยังส่งผลต่อการเกิดออกซิเดชันอีกด้วย

การไฮโดรไลซิส: พันธะเปปไทด์ในเปปไทด์นั้นถูกไฮโดรไลซ์และแตกง่าย พันธะเปปไทด์ที่เกิดจาก Asp จะแตกได้ง่ายกว่าพันธะเปปไทด์อื่นๆ โดยเฉพาะพันธะเปปไทด์ของ Asp Pro และ Asp Gly

การก่อตัวของพันธะไดซัลไฟด์ที่ไม่ถูกต้อง: การแลกเปลี่ยนระหว่างพันธะไดซัลไฟด์หรือระหว่างพันธะไดซัลไฟด์กับหมู่ไทออลสามารถสร้างพันธะไดซัลไฟด์ที่ไม่ถูกต้อง นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระดับตติยภูมิและการสูญเสียกิจกรรม

Racemization: ยกเว้น Gly อะตอมคาร์บอนอัลฟ่าของกรดอะมิโนที่ตกค้างทั้งหมดคือไครัลและเกิดปฏิกิริยา Racemization ได้อย่างง่ายดายภายใต้การเร่งปฏิกิริยาด้วยอัลคาไลน์ ในบรรดาสิ่งเหล่านั้น สารตกค้างของ Asp มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยา Racemization มากที่สุด

- การกำจัด: - การกำจัดหมายถึงการกำจัดหมู่ฟังก์ชันบน - อะตอมของคาร์บอนในกรดอะมิโนที่ตกค้าง Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr และสารตกค้างอื่นๆ สามารถย่อยสลายได้โดยการกำจัด - การกำจัดมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่ pH ที่เป็นด่าง และอุณหภูมิและไอออนของโลหะก็มีผลกระทบเช่นกัน

การเสียสภาพ การดูดซับ การรวมตัว หรือการตกตะกอน โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการทำลายโครงสร้างระดับตติยภูมิและทุติยภูมิ ในสถานะที่เสียสภาพ เปปไทด์มักจะมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีมากกว่า และกิจกรรมของพวกมันก็ยากที่จะฟื้นตัว ในกระบวนการสลายเปปไทด์ จะมีการสร้างตัวกลางขึ้นเป็นครั้งแรก ความสามารถในการละลายของสารตัวกลางมักจะต่ำ ทำให้ง่ายต่อการรวมตัวและก่อตัวเป็นมวลรวม ซึ่งจะกลายเป็นตะกอนที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

การดูดซับที่พื้นผิวของโปรตีนเป็นปัญหาที่น่าปวดหัวอีกประการหนึ่งที่พบในระหว่างการเก็บรักษาและการใช้งาน เช่น riL{0}} การดูดซับบนพื้นผิวของไปป์ไลน์ระหว่างการกระจายของ Qu ทำให้เกิดการสูญเสียกิจกรรม