冬氨酸异构化的质子形式，例如：当pH在5以上时反应速率较低。事实上，pH值高于8，反应与pH值和缓冲液浓度无关。pH值低于3，只水解是被观测的。C-端氨基酸的大小阻碍了中间形成环化酰亚胺，天冬氨酸异构化从而减缓。立体结构影响环化率与脱酰胺化。
自从最初的综述被刊登，在不同的系统中的天冬氨酸异构化已经被报道，特别是在单克隆抗体中。一些同分析单克隆抗体脱酰胺化相同的液质联用分析方法被用到分析天冬氨酸异构中。单克隆抗体的两条降解途径被观察。特别是天冬氨酸异构化已经被报道发生在轻链的32位和重链的102位。对于在单克隆抗体中的天冬氨酸—天冬氨酸序列，两个天冬氨酸异构化和天冬氨酸辅助水解也被关注。
消旋作用（具体讨论见下文）与天
冬氨酸的协同作用已经被关注，同样其与脱酰胺关系也被关注。其重点是这些降解途径的内在联系是怎样的。
除单克隆抗体以外感兴趣的其他药用蛋白发生天冬氨酸异构化也已经报告。例如:神经生长因子第93位的天冬氨酸异构化，发生在其降解途径中，而白介素-11的第45，47位天冬氨酸异构化。Dette和W?tzig 能够用毛细管电泳方法分辨重组水蛭素的天冬氨酸异构化产物异天冬氨酸。
pH和温度的外界条件控制（见上文）减慢天冬氨酸异构化的策略还没有被报道。通过排除溶质的方法来保证单克隆抗体的构想稳定性，确实降低了其化学稳定性，
因为加速了天冬氨酸异构化。据推测，改变下一位的氨基酸（N+1位氨基酸）可以减慢反应速度，但还没有这一类的详细报道。
天冬氨酸的水解作用
在As/Asp残基处第三种和降解有关的反应是肽骨架的天冬氨酸水解作用（也被认为是蛋白水解）。不幸的是，关于这方面的可以报道非常少，而且大多数可以追溯到1983年。因为此反应同样涉及分子环化，所以蛋白水解同样表现出对pH和缓冲液催化作用的敏感性，这和脱酰胺化相似。该机制被Joshi和Kirsch详细的描绘了，亲核攻击发生在肽骨架上的天冬氨酸的质子化羰基的离子侧链。会产生酸酐类物质和释放肽链N-末端部分。这有一些关于初级结构对天冬氨酸水解的影响的可靠的信息。丝氨酸或酪氨酸在N+1位的出现能够加速反应。同样，如果有丝氨酸或缬氨酸在N+1位出现可以加快水解，这和天冬氨酸的异构化有关。
其他相似的水解反应被报道。例如天冬酰胺—脯氨酸序列在氨的存在下显示出显著的不稳定性。在神经生长因子中的Asp60–Pro61序列相似的降解过程被报道。在一种P物质拮抗剂（一种生物活性肽）中脯氨酸和缬氨酸两端的肽键被发现有水解现象。
铰链区水解
肽主链水解已经被观察到，即使在抗体的天冬酰胺酶不存在时。最常发生这种反应
在抗体的铰链区，因此它被称为铰链区水解。但是，它也可以发生在的CH2- CH3的界面。通常，它在IgG1s发生，因此这个反应有可能影响肽链的灵活性。这种反应明显是来自酶水解，可以在这一区域产生抗体。 这一过程也有很多详细研究报告。第一项研究报告卵裂在小鼠单克隆抗体的铰链区，表明反应可以发生在碱性条件下。破碎化，以及与其他化学不稳定性一起，在报道OKT3治疗，这是小鼠IgG2a的抗体。利用MALDI - TOF和毛细管电泳，Alexander and Hughes发现铰链区水解发生在嵌合小鼠/人的IgG。 这种反应一般性质通过科尔多瓦表明。表明，铰链区水解发生在四个不同的人类IgG1s中。所观察到的断裂图形表明，水解反应不是针对特定的肽键，但在一个狭窄的范围内出现的残留物。在这种情况下，水解仅限于重链序列丝氨酸，半胱氨酸，天冬氨酸，赖氨酸，苏氨酸，苏氨酸。同样，铰链区水解说明，在对单克隆抗体的质谱研究及检测过程也以被报道。而链的灵活性显得很重要，它最近被证实抗原结合片段的构象不稳定导致的铰链区水解频率增加。 对于铰链区水解pH值率剖面是V形，pH值在6附近最低。pH高于6时这个速率线性增加。由Cordoba等人的研究表示，EDTA和蛋白酶抑制剂对水解率不会有影响。除了如上所述铰链区水解，出现了在同一区域金属辅助单克隆抗体水解报告。在这种情况下，螯合剂有些能缓慢降解。
色氨酸水解
除了这些广为人知的退化过程，其他官能团水解也很敏感。例如，已知的色氨酸侧链水解。主要降解产物是犬尿氨酸，这比色氨酸本身波比更长（450纳米）发出荧光。犬尿氨酸和相关物质也可以形成色氨酸氧化降解反应（见下文）
消旋作用和β-排除
这两个降解途径是相互关联的，因为最初的步骤是一样的：对α-碳（图2）氢的去质子化。通常情况下，C - H键没有什么酸碱反应，但是氨基酸的C - H键也有一些酸性的特性。因此，消旋通常是一个非常缓慢的过程，很慢，它可用于产生最新假象。在体内许多蛋白质已有外消旋报告，如从眼睛晶状体的晶体蛋白，肌肉髓鞘。
通常，消旋作用发生在天冬氨酸残基，虽然有报道在小鼠溶菌酶天门冬酰胺有消旋作用（139）。为什么这个残留更多的反应尚不得而知。通过McCudden和Kraus综述可以发现氨基酸的消旋更广泛的总结。 一旦Cα- H键电离，重组可导致消旋（图2）。另一方面，由此产生的碳负离子可以重排，并从放射出的β-碳离去基团，α-和β-碳之间生产双键。这是β-消除。在高温下，在多数蛋白质中半胱氨酸残基β-消除容易产生。在药品蛋白之中， IL-1受体拮抗剂和胰岛素的β-消除已报道。它也表明，β-消除发生在铰链区水解的条件下。
二酮哌嗪生成
另外描述了一个N -末端环化过程的一些细节。请注意，N-末端氨基酸组可以是一个有效的亲核集团，尤其是pH值高于8。如果胺袭击的第二个肽主链的羰基，二酮哌嗪（DKP）环就形成了。 到在长期储存和肽合成通过DKP生成一种肽或蛋白质N-端的降解的形成中已被普遍观察。
这种反应是最初在肽中观察到的，其中的DKP环可以重新排列或前两个氨基酸损失或在链中的位置逆转。DKP形成的程度取决于在游离碱形成的末端氨基的百分比。在酸性条件下，反应相当慢，与pH值无关。 DKP形成的动力学分析在肽的已经证实了pH值、缓冲液种类、浓度与温度的影响。第一段速率常数随缓冲液浓度通常会增加，除了碳酸盐，没有显示出浓度依赖性。DKP形成的降解的原因，显示在人生长激素和P物质中观察为N-端不均一性负责。进一步DKP生成的反应动力学最近被证实了。 在某种程度上，DKP的形成导致在肽链的长度减少，也算是一种蛋白水解反应。DKP的重排从前两个氨基酸通过肽键的C端切割到第二个氨基酸，减少了两个氨基酸的质量产生一种蛋白的分子量。在溶液中，DKP的形成是常见的N-末端序列氨基甘氨酸- Pro的蛋白质。
焦谷氨酸的形成
虽然在之前有一些参考文献展示了这个反应，但在1989年的综述中并没有被涉及。这个反应涉及N-末端的谷氨酸残基（有
时也为谷氨酰胺残基）形成五元环的结构（图3）。换句话说，焦谷氨酸的形成机制不涉及酶的参与，其和二酮哌嗪（DKP）的形成机制相似，是多肽链N-末端胺的亲核攻击照成的。在这种情况下被攻击的对象为N-末端的谷氨酸侧链的羧基基团，脱下来一分子水（图3）。因为单克隆抗体的轻链的N-端第一个氨基酸经常为谷氨酸，有时候重链也如此，所以这个环化反应经常发生在单克隆抗体中。通常，焦谷氨酸的检测使用质谱。在长期贮存的单克隆抗体中焦谷氨酸含量被发现提高的。在某些情况下，在重链N-端的焦谷氨酸转化已能被定量分析。在成骨蛋白-15的变种中也有焦谷氨酸的形成。
做为一个涉及亲核攻击的反应，焦谷氨酸形成的速率明显呈现pH依赖。尽管这个反应的数据相比其他依赖pH的水解反应非常有限，但这个反应的pH依赖性已经被报道。缓冲液的性质对焦谷氨酸的形成率有一定的影响。模型肽在磷酸盐中更快的形成环化。在较低的pH值，醋酸似乎是减缓焦谷氨酸形成的最佳缓冲物质。最后，有报道说N-末端的谷氨酰胺残基和谷氨酸残基一样可以形成焦谷氨酸，虽然其速率要慢于谷氨酸。
蛋白的糖化作用
蛋白糖基化发生在一个存在还原糖的孵育环境下。这个反应发生在典型的赖氨酸的侧链和还原糖的羧基之间。这导致希夫碱的形成，它能引起重排产生很多稳定的产物。总之，这些相关的反应引起颜色变化被
称为美拉德反应或非酶褐变。
美拉德反应可以发生在固体状态下，也可以发生在水溶液中。例如DNA酶I的糖基化发生在干状态下。糖基化在体内和在体外同样发生。事实上，在体内血红蛋白糖基化的程度是糖尿病的独特标记。
最近对糖基化一些细节的机制进行了概述。尽管糖基化的发生并不影响某些抗体的亲和结合力，但其能够影响抗体的功能。但是，它可以影响分子整体的稳定性。例如，美拉德反应可能会导致很多不稳定的肽键，如松弛。
这种降解途径是科学家倾向于避免使用还原糖（葡萄糖，乳糖，果糖，麦芽糖）配方主要原因之一。然而，还原糖的产生也可以来自于蔗糖的水解。Smales等人证实了当提高温度时蔗糖可以使病毒蛋白失活。相似的，在贮存研究中，蔗糖基质中的糖基化也被观察到。然而，这要求提高温度和酸性pH。值得注意的是，海藻糖糖苷键似乎比蔗糖的强很多，因此海藻糖配方很少，甚至根本没有。另外，低的pH会导致蔗糖的不稳定性和糖基化。事实上，在pH=2.5时蔗糖的糖基化发生速率要比海藻糖快2000倍，因为蔗糖可以水解产生葡萄糖和果糖。
尽管精氨酸残基和N-末端残基也可以发生，但糖基化位点经常在赖氨酸残基处。在单克隆抗体中某些赖氨酸要比其他赖氨酸残基容易发生糖基化。尽管碱性和溶液的可进去性看起来很重要，但提高反应性的基础还不清楚。免疫γ球蛋白2和免疫γ球蛋白1中的糖基化均被发现。一些缓冲液可以催化
糖基化已被观察到，至少γ-球蛋白在磷酸缓冲液中是加速糖基化的。然而，缓冲液催化作用并没有对牛血清蛋白或卵蛋白进行观察。 氧化
随着上述水解反应，蛋白质的化学降解是由于氧化作用是其他主要降解过程发生的这种情况。任何蛋白质，包含组氨酸，蛋氨酸，胱氨酸，酪氨酸和色氨酸的氨基酸，被潜在的破坏通过许多活性氧（ROS）反应。在蛋白质侧链氧化反应过程中可能出现的任何蛋白质的生成，纯化，配制和贮存期。 而我们对于蛋白质氧化引起的化学降解的认识已经大大扩展了，在过去的20年里。氧化率受内在和外在两个因素影响。内在因素包括肽链的活性和蛋白质整体结构。此外，外在因素，如pH值和缓冲液，也会影响蛋白质的氧化率。
蛋白质和肽氧化作用通常分为两大类：特定的（即，金属催化氧化或MCO）和非特定反应，其中包括光氧化作用和自由基级联。后者来自许多原因，主要导致甲硫氨酸和色氨酸氧化。
甲硫氨酸氧化
甲硫氨酸（Met）残基的化学稳定性已经被证明重要的稳定的构象和蛋白质功能。不同水解反应，MET氧化反应与pH值几乎无关的。因此，人们无法通过调节pH值控制氧化反应。甲硫氨酸的氧化作用，使用ROS完成。
即使氧气分子是足够甲硫氨酸侧链转换相应的亚砜。我们必须牢记，在水溶液中与氧反应包括氧气在水中的溶解度随温度的变化，从而随着温度增加而降低。因此，尽管甲硫氨酸氧化通常如Arrhenius规律，反应可能会增加在冷的状态下氧的溶解度高于常温。由于这些反应是自由基传播，它必须是认识到有许多潜在来源的自由基，包括器皿和辅料（见下文）。
即使在1989年审查时，可知不同的甲硫氨酸残基以不同的速率氧化。然而，很少有人知道以后的观察。这似乎是在控制蛋白质的氧化率方面最重要的，是残留溶剂的特定无障碍程度，使氧化种类容易攻击侧链。因此，甲硫氨酸残基是溶剂充分暴露将会表现出最大的氧化率，而侧链将非常缓慢氧化。换句话说，活性氧一定能够轻易进入侧链氧化进行迅速。这也意味着，虽然蛋白质有一些能力的，保护特定的基团以防止甲硫氨酸氧化，因为他们的能力是隐藏蛋白质内部的侧链，肽没有这种抗氧化能力保护自己。肽缺乏更高的结构，在全部时间里使氨基酸得到充分溶剂暴露，造成甲硫氨酸最大速率氧化。
因此，
虽然溶剂趋近性是控制氧化率的关键，它可能不是唯一的重要因素。一些证据也提出了将甲硫氨酸氧化率与构象稳定性连接或相关。此外，蛋白质解链温度附近，可以观察到非Arrhenius动力学导致大规模的结构变化。
单克隆抗体甲硫氨酸残基氧化已被广泛报道的，尤其是在Fc区。在一项研究中，不同的被氧化残基的正确分布是蛋白质被
较长时间的储存或遭受的T – BuOOH。 这说明了一个事实，虽然强制氧化研究在成分筛选方面是有价值的，他们可能不会产生产品的精确分布在长期贮存中。
金属催化的氧化反应
当具有氧化还原活性的金属连接到蛋白上金属催化的氧化反应将发生。连接经常发生在甘氨酸，天冬氨酸，组氨酸和半胱氨酸处。这些氨基酸，组氨酸和半胱氨酸对氧化损伤是敏感的，因为在反应发生之前，在金属中心产生的活性氧没有分散很远。机理研究表明，金属离子和过氧化物通过芬顿型反应形成自由基。组氨酸的氧化产物有多种形似，但2-氧代组氨酸为主要的氧化产物。2-氧代组氨酸已经被在人松弛素，α1-蛋白酶抑制剂和人生长激素中发现。 色氨酸的氧化
即使在没有光线的状态下，色氨酸残基的氧化也可能发生。主要产物为犬尿氨酸衍生物，特别是当铁为基质的氧化剂被使用时。色氨酸的氧化已经在单克隆抗体中被发现，它带来了一个新的峰的出现，无论是排阻色谱还是反相-高效液相色谱中。 光氧化
1989年，在一些关于血红素蛋白吸收可见光波长区域的光的报道被报道之前，很少有人知道蛋白质的光解降解。从那时起，暴露于光下已经被确认为化学降解的潜在来源，如ICH指南Q1B中反映的。最近，发表