LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Oligonukleotidy se uplatňují v moderní farmakoterapii (antisense oligo, siRNA, aptamery, mRNA) a jejich klinický význam roste. Při syntéze vznikají nečistoty ve formě zkrácených sekvencí (shortmers) nebo prodloužených verzí (longmers), které mohou ovlivnit účinnost a bezpečnost léčiva. Tradiční IP-RPLC s UV detekcí často nedokáže s dostatečnou specifičností odlišit blízce příbuzné varianty, proto je třeba metody obohatit o hmotnostní detekci.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo zrychlit vývoj LC-UV metod pro profilování nečistot oligonukleotidů integrací kompaktního hmotnostního detektoru ACQUITY QDa II. Modelovaly se dvě plné délky 25merů (FLP-PO a FLP-PS) včetně jejich n-1 krátkých fragmentů. Využitím čtyřnásobného čerpadla ACQUITY Premier QSM s reálnou optimalizací iontově-párovacích podmínek a inline MS potvrzením identity nečistot se zkrátila doba vývoje metod.
Použitá instrumentace
- LC systém: ACQUITY Premier QSM
- Detektor UV: ACQUITY UPLC/TUV, λ=260 nm
- Hmotnostní detektor: ACQUITY QDa II, režim negativní ESI, rozsah 350–1500 m/z, SIR monitoring
- Kolona: Premier Oligonucleotide BEH C18, 4,6 × 150 mm, 2,5 µm, 70 °C
- Solventy: voda, MeOH/ACN 50/50, iontově-párovací roztoky DBA/HFIP nebo TEA/HFIP
- Software: Empower 3.8.1
Hlavní výsledky a diskuse
1) Optimalizace koncentrace DBA pro FLP-PO:
- Rozlišení FLP a n-1 shortmeru vzrostlo s koncentrací DBA až do 10 mM, ale nad 5 mM docházelo k potlačení MS signálu.
- Optimální poměr: 2,5 mM DBA/18–34 % organiky (gradient), zajišťující USP rezoluci > 1,5 a minimální MS supresi.
2) Robustnost a naložení vzorku:
- Lineární závislost plochy píků na hmotnostním naložení; rozlišení zůstalo konstantní při zvýšené dávce, vhodné pro QC.
3) Profilování inherentních nečistot FLP-PO:
- SIR i UV integrace vykázaly 4,1 % celkových n-1 nečistot.
- Full scan analýza umožnila přiřadit majoritní n-C shortmer a doprovodné n-T, n-A, n-G.
4) FLP-PS s TEA/HFIP:
- Optimální koncentrace TEA: 15 mM (8–11 % gradient) poskytla oddělení n-T shortmeru a PO nečistoty s vyváženým MS signálem.
- SIR diferencovalo oxidovaný PO pík (11,15 %) od n-C shortmeru (2,55 %), které se v UV jevily jako společná šíře.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení doby vývoje metod díky inline quaternární míchání solventů a reálné optimalizaci.
- Inline MS detektor zvyšuje jistotu identifikace nečistot a kvantifikace, kde UV detekce selhává.
- Metoda je reprodukovatelná při různých naloženích, vhodná pro rutinní QA/QC i regulované laboratoře.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na větší a chemicky modifikované oligonukleotidy či glykanové analýzy.
- Automatizace a vysokopropustné systémy využívající umělou inteligenci pro prediktivní optimalizaci gradientů a iontově-párovacích podmínek.
- Integrace s online monitorováním výrobních procesů (PAT) pro okamžitou kontrolu kvality.
Závěr
Popisovaný LC-UV/MS přístup s ACQUITY Premier QSM a ACQUITY QDa II nabízí rychlý a robustní nástroj pro vývoj a rutinní kontrolu nečistot oligonukleotidů. Kombinace čtyřnásobného čerpadla pro reálnou optimalizaci a kompaktního MS detektoru umožňuje spolehlivou identifikaci i kvantifikaci blízce elucujících variant, zvyšuje reprodukovatelnost a podporuje splnění požadavků regulátorů.
Reference
- N. M. El Zahar et al., Chromatographic approaches for the characterization and quality control of therapeutic oligonucleotide impurities. Biomedical Chromatography, 2018, 32, e4088.
- F. Eckstein, Phosphorothioates, essential components of therapeutic oligonucleotides. Nucleic Acid Therapeutics, 2014, 24(6), 374–387.
- S. M. McCarthy, M. Gilar, Hexylammonium Acetate as an Ion-Pairing Agent for IP-RP LC Analysis of Oligonucleotides. Waters Application Note, 720003361, 2016.
- R. E. Birdsall, X. Du, K. Nyholm, Extending the Analytics of Biopharmaceutical QA/QC Labs with the ACQUITY QDa II Mass Detector. Waters Application Note, 720008386, 2024.
- P. Bigos et al., Advancing Sensitivity and Efficiency in Released N-Linked Glycan Analysis With the ACQUITY QDa II Mass Detector. Waters Application Note, 720008631, 2024.
- Z. Kadlecová et al., Phosphorothioate oligonucleotides separation in ion-pairing reversed-phase liquid chromatography: effect of ion-pairing system. J. Chromatogr. A, 2022, 1676, 463201.
- K. J. Fountain et al., Analysis of native and chemically modified oligonucleotides by tandem IP-RP HPLC/ESI-MS. Rapid Commun. Mass Spectrom., 2003, 17, 646–653.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.