Oligonucleotide Therapeutics Solution Guide

Příručky | 2026 | ShimadzuInstrumentace
MALDI, HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, UV–VIS Spektrofotometrie
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Oligonukleotidové terapie představují moderní třídu léčiv založenou na chemicky syntetizovaných krátkých řetězcích nukleových kyselin. Díky schopnosti přímé modulace genové exprese a vysoké selektivitě cíle nabízejí nové možnosti léčby geneticky podmíněných onemocnění, infekcí či nádorů. Vývoj validních analytických postupů pro purifikaci, charakterizaci a kontrolu kvality oligonukleotidů je klíčový pro zajištění jejich bezpečnosti, stability a účinnosti.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo představení koncepce workflow pro vývoj oligonukleotidových terapeutik, včetně klíčových analytických etap:
  • výběr cílové sekvence a chemické modifikace
  • syntéza a purifikace oligonukleotidů
  • podrobná charakterizace stability, termodynamiky a sekvence
  • kvantitativní stanovení a kontrola kvality
Text shrnuje dostupné technologie a instrumentaci potřebnou pro každou fázi.

Použitá metodika a instrumentace


Workflow vývoje oligonukleotidů se skládá z několika navazujících kroků:
  • Syntéza a purifikace: chromatografie výměnou iontů (IEX) a iontově párovaná RP-UHPLC
  • Kontrola stability a hybridizace: měření teploty tání (Tm) a analýza termodynamických parametrů
  • Potvrzení sekvence a molekulární hmotnosti: MALDI-TOF MS a ESI-QTOF/Triple quadrupole MS
  • Kvantifikace: MRM na triple quadrupole a UV/Vis spektrofotometrie pro stopová měření
Hlavní přístroje a systémy:
  • UHPLC systém Nexera XS inert s inertními cestami vzorku, ventily a detektory SPD-M40/M40V
  • Kolonové kazety Shim-pack Bio IEX Q-NP a Scepter C18-120
  • Spectrofotometr UV-2600i s modulovým termalním blokem TMSPC-8
  • MALDI-TOF MS: MALDI-8020 (pozitivní mód) a MALDI-8030 (duální mód)
  • Q-TOF MS LCMS-9030 (ESI-QTOF) pro exaktní hmotnostní měření
  • Triple quadrupole MS LCMS-8060 a LCMS-8060NX pro kvantitativní MRM a molekulární hmotnost
  • Spektrofotometr UV-1900i s TrayCell/Nano Stick pro mikrovzorky
  • Microvolume fotometr BioSpec-nano pro měření 1–2 µl vzorků

Hlavní výsledky a diskuse


  • IEX-UHPLC na Nexera XS inert umožňuje reprodukovatelnou separaci krátkých oligonukleotidů dle délky (16–20 mer) s RSD <1 % pro retenční časy a plochy.
  • Reverzní RP-UHPLC s iontovým párováním (DBA) a Method Scouting systémem zrychluje vývoj separačních metod pro oligonukleotidy až do 30 mer.
  • Analýza Tm na UV-2600i+TMSPC-8 poskytuje přesné stanovení teplot tání dsdna a umožňuje výpočet entalpie, entropie a Gibbsovy energie z koncentrační závislosti Tm.
  • MALDI-ISD na MALDI-8030 zajišťuje jednoduché sekvenační informace z interních fragmentů (w- a a-ionty) bez nutnosti MS/MS.
  • ESI-QTOF LCMS-9030 dosahuje exaktních monizotopických hmot s chybou do 0,05 ppm a ESI-MALDI komplementarita umožňuje kompletní charakterizaci sekvence.
  • Triple quadrupole LCMS-8060/8060NX dokáží v rámci jednoho systému kvantifikovat oligonukleotidy v MRM režimu (1–300 ng/ml) i odhadovat molekulární hmotnost pomocí dekonvoluce.
  • UV-Vis spektrofotometry UV-1900i a BioSpec-nano umožňují kvantitativní měření dsDNA ve stopových koncentracích (do desítek ng/µl) s vysokou linearitou a minimálním objemem vzorku.

Přínosy a praktické využití metody


Soubor technologií a instrumentace představených ve studii:
  • zrychluje vývoj a validaci oligonukleotidových léčiv
  • zajišťuje vysokou reprodukovatelnost a přesnost analytických dat
  • umožňuje komplexní kontrolu kvality (identita, čistota, koncentrace, termická stabilita, sekvence)
  • minimalizuje ztráty vzorku a časové nároky díky inertním cestám vzorků a automatizovaným funkcím (Method Scouting, TrueClean)

Budoucí trendy a možnosti využití


Dynamický rozvoj oligonukleotidové terapie směřuje k implementaci:
  • pokročilých modifikací (LNA, 2′-MOE, CpG motif) pro vyšší stabilitu a cílovou doručitelnost
  • integrovaných high-throughput platforem pro paralelní screening a charakterizaci
  • nových DDS (drug delivery systems) založených na nanomateriálech a ligandových nosičích
  • kombinace multi-omics dat a AI-poháněné optimalizace analýzy genové exprese

Závěr


Prezentované pracovní postupy a instrumentace tvoří komplexní řešení pro purifikaci, charakterizaci a kvantifikaci oligonukleotidových terapeutik. Spojením pokročilých chromatografických technik, spektrometrie hmotnosti, spektroskopie a mikroobjemových měřicích nástrojů lze dosáhnout vysoké kvality dat a zrychlit vývoj nových léčebných přístupů.

Reference


1) Shimizu H. et al. J Mass Spectrom. 2012 Aug;47(8):1015–1022.
2) Shimadzu Application Notes a White Papers k produktům Nexera XS inert, LCMS-9030, MALDI-8030, UV-1900i a BioSpec-nano.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Guide to Biopharmaceutical Solutions —From Cell Line Optimization to Pharmacokinetics—
Guide to Biopharmaceutical Solutions — From Cell Line Optimization to Pharmacokinetics —
Driving the Field of Oligonucleotide Therapeutics
Driving the Field of Oligonucleotide Therapeutics
2024|Agilent Technologies|Příručky
APPLICATION SOLUTIONS FOR OLIGONUCLEOTIDES - APPLICATION NOTEBOOK