Z liofilizacijo molekul upočasnimo oz. ustavimo fizikalne (npr. agregacija, precipitacija) in kemijske (npr. deamidacija, oksidacija) razpadne reakcije ter tako omogočimo dolgotrajno stabilnost.

Proteinske učinkovine, kot so mAb, vsebujejo številne funkcionalne skupine, ki so podvržene različnim fizikalnim (denaturacija, agregacija) in kemijskim spremembam (oksidacija, deamidacija).

Pri kislem pH poteka deamidacija tako, da amid neposredno hidrolizira in nastane asparaginska oziroma glutaminska kislina.

Povišanje temperature pospešuje kemijske reakcije, kot sta oksidacija in deamidacija.

Povečanje temperature pospeši kemijske reakcije, kot sta oksidacija in deamidacija protiteles, kar lahko privede do višje stopnje agregacije.

Poleg izpostavljenosti konformacijskim spremembam so torej proteini lahko tudi tarča kemijskih modifikacij kot sta deamidacija in oksidacija.

Poleg encimskih modifikacij lahko potekajo tudi kemijski procesi, ki vplivajo na heterogenost; najpogostejši sta deamidacija in oksidacija.

Običajno so te spremembe posledica kemijske razgradnje (npr. oksidacija metionina, deamidacija ali proteoliza).

Med pridobivanjem in uporabo terapevtskega proteina se lahko pojavijo različne posttranslacijske modifikacije, kot so deamidacija, oksidacija, izoaspartatna izomerizacija in proteolitična razgradnja.

Deamidacija zmanjša površinsko hidrofobnost beljakovinskih molekul in poveča elektrostatično odbijanje med beljakovinskimi verigami, kar poveča njihovo topnost.

Deamidacija je, enako kot oksidacija, odvisna od pogojev na vsaki stopnji razvoja terapevtskega mAb.

Deamidacija je posledica odprte strukture kazeina, zaradi česar je ta manj stabilen oz. bolj občutljiv za proteolitično razgradnjo.

Najpogosteje opažene spremembe pri poskusih prisilne razgradnje so agregacija, fragmentacija, deamidacija in oksidacija (slika 4).

Prav tako ostale post-translacijske modifikacije protitelesa, kot so glikacija, deamidacija in oksidacija, pomembno vplivajo na imunogenost protitelesa (19).

Kemijska degradacija se nanaša na spremembe kovalentnih vezi, kot so na primer deamidacija, oksidacija in cepljenje/tvorba disulfidnih vezi12.

Deamidacija pa lahko poteče tudi preko neposredne interakcije stranskih verig asparaginskih ostankov z molekulami vode, pri čemer nastane izključno aspartat (25, 26).

Deamidacija poteka z neposredno hidrolizo (pH < 3) ali preko ciklične imidne oblike (pH > 5), kar je prikazano na sliki 11.

Pri zelo kislem pH (od 1,0 do 2,0) je deamidacija asparagina počasnejša in vključuje neposredno hidrolizo, zato ne poteka preko cikličnega imida (1, 22, 23).

Nastanek agregatov zaradi kemijske razgradnje Številne oblike kemijske razgradnje, kot so oksidacija, deamidacija, dimerizacija in hidroliza, povečajo nagnjenost proteinov k agregiranju.

Reakcije, ki jih katalizirajo TG, so prikazane na sliki 1 in so: - prenos acilne skupine, - navzkrižno povezovanje ostankov glutamina in lizina, - deamidacija.