Peptidų nestabilumas yra viena iš pagrindinių problemų tiriant jų formules, ir tam yra daug priežasčių. Tačiau nėra daug pagrindinių tam tikro peptido nestabilumo priežasčių. Išsamus išorinių sąlygų (pvz., pH, temperatūros, šviesos, deguonies koncentracijos ir kt.) poveikio peptidų stabilumui tyrimas gali padėti sukurti racionalią formulę. Nors mechanizmas, kuriuo priedai stabilizuoja peptidus, dar nėra iki galo išaiškintas, priedų naudojimas vis dar yra viena iš pagrindinių priemonių peptidų formų stabilumui pagerinti. Analitinių metodų, tokių kaip CD ir DSC, taikymas gali padėti greitai surasti tinkamus priedus.
Peptidų nestabilumo priežastys:
Deamidinimo reakcija: Deacetilinimo reakcijoje Asn/Gln likučiai hidrolizuojasi, kad susidarytų Asp/Glu. Vykdoma nefermentinė deamidinimo reakcija. Asn Gly struktūroje esančios amido grupės yra lengviau hidrolizuojamos, o molekulės paviršiuje esančios amido grupės taip pat lengviau hidrolizuojamos nei esančios molekulės viduje.
Yra dvi pagrindinės priežastys, kodėl peptidų tirpalai yra linkę oksiduotis: viena yra peroksidų užterštumas tirpale, o kita – savaiminė peptidų oksidacija. Iš visų aminorūgščių liekanų lengviausiai oksiduojasi Met, Cys, His, Trp, Tyr ir kt. Deguonies dalinis slėgis, temperatūra ir buferinis tirpalas taip pat turi įtakos oksidacijai.
Hidrolizė: Peptidiniai ryšiai peptiduose lengvai hidrolizuojasi ir nutrūksta. Peptidiniai ryšiai, kuriuos sudaro Asp, nutrūksta lengviau nei kiti peptidiniai ryšiai, ypač Asp Pro ir Asp Gly peptidiniai ryšiai.
Neteisingų disulfidinių jungčių susidarymas: Keičiant disulfidinius ryšius arba tarp disulfidinių jungčių ir tiolio grupių, gali susidaryti neteisingi disulfidiniai ryšiai, dėl kurių gali pakisti tretinė struktūra ir prarandamas aktyvumas.
Racemizavimas: Išskyrus Gly, visų aminorūgščių liekanų alfa anglies atomai yra chiraliniai ir lengvai patiria racemizacijos reakcijas esant šarminei katalizei. Tarp jų Asp likučiai yra labiausiai linkę į racemizacijos reakcijas.
- pašalinimas: - pašalinimas reiškia funkcinių grupių pašalinimą iš - anglies atomo aminorūgščių liekanose. Cys, Ser, Thr, Phe, Tyr ir kiti likučiai gali būti skaidomi pašalinant. - šalinimas yra linkęs įvykti esant šarminiam pH, o temperatūrai ir metalų jonai taip pat turi įtakos.
Denatūracija, adsorbcija, agregacija arba krituliai paprastai yra susiję su tretinių ir antrinių struktūrų sunaikinimu. Denatūruoti peptidai dažnai yra labiau linkę į chemines reakcijas ir jų aktyvumą sunku atkurti. Peptidų denatūravimo procese pirmiausia susidaro tarpiniai produktai. Tarpinių produktų tirpumas paprastai yra mažas, todėl juos lengva agreguoti ir sudaryti agregatus, kurie savo ruožtu sudaro plika akimi matomas nuosėdas.
Baltymų paviršiaus adsorbcija yra dar viena galvos skausmo problema, su kuria susiduriama juos laikant ir naudojant, pvz., riL-2 adsorbuojasi ant dujotiekio paviršiaus Qu perfuzijos metu ir dėl to sumažėja aktyvumas.