Single Quadrupole Mass Spectrometry Quick Workflows Specified to Oligonucleotides Screening

Význam tématu

Aplikace rychlých workflows pro analýzu chemicky syntetizovaných oligonukleotidů pomocí single quadrupole LC-MS zvyšuje efektivitu a snižuje čas potřebný pro potvrzení molekulové hmotnosti a impuritních profilů. Tato metoda je klíčová pro monitorování kvality a uvádění produktů do praxe, zejména v biotechnologickém a farmaceutickém průmyslu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit Quick Picking algoritmus pro automatickou dekonvoluci vícenásobně nabitých iontů bez nutnosti definovaného vstupního řetězce plné délky. Algoritmus byl aplikován na dvě modelové soupravy: 20-mer antisense DNA s fázorotioátovou modifikací a 80-mer PolyT oligonukleotid.

Použitá metodika a instrumentace

• Kapalinová chromatografie: Shimadzu Nexera XSTM s kolonkou Shim-pack Scepter Claris; iontová párová chromatografie s HFIP a TEA.
• Hmotnostní spektrometrie: Shimadzu LCMS-2050 Single Quadrupole v negativním módu, m/z 600–2000, 1 s skenovací cyklus.
• Detekce: UV/PDA 260 nm pro sekundární výběr datového proudu (TIC, BPC nebo PDA).
• Software: LabSolutions Insight Biologics s implementovaným Quick Picking algoritmem.

Hlavní výsledky a diskuse

• Algoritmus automaticky určil rozsah nabití a dekonvoluoval vícenásobné ionty bez vstupu sekvence.
• U 20-mer vzorku byly detekovány plný produkt (7168 Da) a krátké mersy N-1 a N-3 s chybou hmotnosti pod 1 Da a poměrem odpovídajícím 10 % spíkům.
• U 80-mer PolyT byla vypočtena hmotnost 24272,68 Da vs. teoretická 24273,62 Da (chyba < 1 Da).
• Porovnání s workflow využívajícím definovanou sekvenci ukázalo vysokou korelaci výsledků pro méně komplexní vzorky.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace nutnosti zadání plnohodnotné sekvence před analýzou.
• Rychlé nastavení a automatizace několika kliknutími.
• Flexibilita výběru datového proudu (TIC, BPC, PDA).
• Vhodné pro rutinní QC, sledování syntézy a rychlou kontrolu čistoty.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s LIMS a rozšíření na složitější analýzy nukleových kyselin.
• Real-time monitorování syntéz.
• Přenositelnost principu automatické dekonvoluce na další typy biomolekul.

Závěr

Quick Picking algoritmus v LabSolutions Insight Biologics nabízí rychlou a spolehlivou alternativu k tradičním metodám LC-MS dekonvoluce oligonukleotidů. Metoda kombinuje jednoduchost nastavení s vysokou přesností hmotnostního stanovení, což ji předurčuje pro využití v rutinní kvalitativní kontrole.

Reference

• K. Uchiyama et al., Single Quadrupole Mass Spectrometry Quick Workflows Specified to Oligonucleotides Screening, Shimadzu Corporation.