多肽的不穩(wěn)定性是其制劑研究中存在的主要問題之一，其原因較多。但對某一個(gè)多肽來說引起不穩(wěn)定的主要原因并不多。詳細(xì)研究外界條件(如PH、溫度、光照、氧濃度等)對多肽穩(wěn)定性的影響有助于設(shè)計(jì)合理的制劑配方。盡管添加劑穩(wěn)定多肽的機(jī)制還不十分清楚，使用添加劑仍是目前提高多肽制劑穩(wěn)定性的主要手段之一。應(yīng)用CD、DSC等分析手段可幫助快速篩選到合適的添加劑。
引起多肽不穩(wěn)定的原因
1.脫酰胺反應(yīng)
在脫酰胺反應(yīng)中，Asn/Gln 殘基水解形成Asp/Glu。非酶催化的脫酰胺反應(yīng)的進(jìn)行，在Asn-Gly-結(jié)構(gòu)中的酰胺基團(tuán)更易水解，位于分子表面的酰胺基團(tuán)也比分子內(nèi)部的酰胺基團(tuán)易水解。
2.氧化
多肽溶液易氧化的主要原因有兩種，一是溶液中有過氧化物的污染，二是多肽的自發(fā)氧化。在所有的氨基酸殘基中，Met、Cys和His、Trp、Tyr等最易氧化。氧分壓、溫度和緩沖溶液對氧化也都有影響。因此，多肽可以充N2氣或其它惰性氣體后，放在低溫下保存；溶解時(shí)可以用脫氣的溶劑進(jìn)行溶解。
3.水解
多肽中的肽鍵易水解斷裂。由Asp參與形成的肽鍵比其它肽鍵更易斷裂，尤其是Asp-Pro和Asp-Gly 肽鍵。
4.重排
多肽中的Asp-Gly 肽鍵在合成過程中容易發(fā)生重排，同樣在純化和保存過程中也有重排發(fā)生，只是比例較低。
5.形成錯(cuò)誤的二硫鍵
二硫鍵之間或二硫鍵與巰基之間發(fā)生交換可形成錯(cuò)誤的二硫鍵，導(dǎo)致三級(jí)結(jié)構(gòu)改變和活性喪失。因此，含有二硫鍵的多肽需要恰當(dāng)?shù)谋４?，在保存過程中遠(yuǎn)離還原試劑和巰基試劑，以免二硫鍵斷裂或錯(cuò)配。
6.消旋
除Gly外，所有氨基酸殘基的α碳原子都是手性的，易在堿催化下發(fā)生消旋反應(yīng)。其中Asp、His及C端的Cys殘基最易發(fā)生消旋應(yīng)。
7.β-消除
β-消除是指氨基酸殘基中β碳原子上基團(tuán)的消除。Cys、Ser、Thr、Phe、Tyr 等殘基都可通過β-消除降解。在堿性PH下易發(fā)生β-消除，溫度和金屬離子對其也有影響。
8.變性、吸附、聚集或沉淀
變性一般都與三級(jí)結(jié)構(gòu)以及二級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)。在變性狀態(tài)，多肽往往更易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，活性難以恢復(fù)。在多肽變性過程中，首先形成中間體。通常中間體的溶解度低，易于聚集，形成聚集體，進(jìn)而形成肉眼可見的沉淀。
蛋白質(zhì)的表面吸附是其貯存、使用過程中遇到的另一個(gè)令人頭痛的問題，如riL-2在進(jìn)行灌注時(shí)會(huì)吸附在管道表面，造成活性損失。
多肽的保存
多肽產(chǎn)品的穩(wěn)定性不僅和多肽的序列有關(guān)，很大程度上也取決于生產(chǎn)工藝，不同的工藝得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性有很大差異，特別是含有Cys、Gln、Met、Asn、Trp等氨基酸的序列。
需要長期保存的多肽，應(yīng)以凍干粉形式存放在含有干燥劑的密封容器內(nèi)，置于-20°C保存，-80°C效果更好，可以最大限度地避免多肽降解。這種儲(chǔ)存方式可以使多肽可保存數(shù)年，避免了被細(xì)菌降解和氧化，也可以避免二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。如果序列中含有Cys、Met等易氧化氨基酸，建議充氮?dú)夂蟮蜏乇４?。對于部分產(chǎn)品，可以加入穩(wěn)定劑進(jìn)行保存。
另外，含有二硫鍵的序列，需要避免還原試劑或巰基時(shí)間的接觸，否則易造成二硫鍵的交換而造成錯(cuò)誤二硫鍵，或二硫鍵被還原造成二硫鍵打開，從而失去生物活性。