ペプチドが不安定になる理由を理解した後、ペプチド合成における長年の経験に基づいて、ペプチドの安定性を向上させるには次の解決策があることが確認されました。
1) 部位特異的突然変異
ペプチドの不安定性を引き起こす残基を置換するか、遺伝子工学によってペプチドの安定性を高める残基を導入すると、ペプチドの安定性を改善できます。
2) 化学修飾
ペプチドの化学修飾方法は数多くありますが、PEG 修飾が最も研究されています。 PEG は、生分解性があり、生体内では無毒である水溶性高分子化合物です。 PEG は、結合後のペプチドの溶解性を改善し、生体適合性を調節し、熱安定性を高め、プロテアーゼ分解に抵抗し、抗原性を低下させ、生体内での半減期を延長します。適切な修飾方法を選択し、修飾の程度を制御することで、体力の向上や本来の生物活性の向上を図ることができます。
3) 添加剤
糖、ポリオール、ゼラチン、アミノ酸、特定の塩などの添加物を加えることにより、ペプチドの安定性を向上させることができます。砂糖とポリオールは、低濃度でより多くの水分子をタンパク質の周囲に強制的に取り囲み、それによってペプチドの安定性を向上させます。凍結乾燥プロセス中に、上記の物質は水を置換し、ペプチドと水素結合を形成して自然な立体構造を安定化し、凍結乾燥製品のガラス転移温度を上昇させることもできます。さらに、SDS、Tween、Pluronic などの界面活性剤は、ペプチドの表面吸着、凝集、沈殿を防ぐことができます。
4) 凍結乾燥
脱アミド化、ベータ脱離、加水分解など、ペプチドで起こる一連の化学反応には水の関与が必要ですが、水は他の反応物の移動相としても機能します。さらに、水分含有量が減少すると、ペプチドの変性温度が上昇する可能性があります。したがって、凍結乾燥によりペプチドの安定性を向上させることができます。