Rapid Oligonucleotides QC with Automated High Resolution ESI-LCMS and BioPharma Compass

Význam tématu

Oligonukleotidy představují základní stavební kameny moderní molekulární biologie a biotechnologie. Jejich přesná kvalita a skladba jsou nezbytné pro genetické testování, syntézu genů, PCR, sekvenování i forenzní analýzy. Automatizovaná a vysoce citlivá kontrola kvality (QC) oligonukleotidů přispívá k zajištění reprodukovatelnosti, efektivity a bezpečnosti laboratorních i průmyslových procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je představit zcela automatizované řešení pro QC syntetických oligonukleotidů kombinující ultra-výkonnou kapalinovou chromatografii (UPLC) s vysoce přesnou ESI-QTOF hmotnostní spektrometrií a komplexním softwarovým prostředím BioPharma Compass. Popisuje se kompletní workflow od nastavení analýzy až po generování výsledných reportů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda staví na níže uvedené instrumentaci:

• UPLC systém Bruker Elute s kolonkou BEH C4 (1,7 μm, 1 × 100 mm), teplota 80 °C, průtok 500 μL/min.
• Mobilní fáze A: 1 % HFIP, 0,1 % hexylamin ve vodě; fáze B: 50 % acetonitril + 50 % methanol.
• Detekce na Bruker maXis II ETD UHR QTOF v negativním iontovém módu (rozsah 300–3000 m/z, kapilární napětí 3500 V, suchý plyn 1,8 L/min, tlak nebulizéru 10 bar, teplota 220 °C).
• Softwarové řízení, sběr dat a zpracování v BioPharma Compass® s plnou podporou automatického dávkování, fronty vzorků, zajištěním integrity dat a 21 CFR Part 11 compliance.

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizované workflow umožnilo rychlou analýzu desítek oligonukleotidových vzorků s minimálním uživatelským zásahem. Uživatelé mohou:

• Importovat dávky vzorků ze systému LIMS.
• Sledovat v reálném čase stav fronty v přehledném grafickém rozhraní.
• Vyhodnotit kvalitu pomocí multiatributního skórování (hledání základního vrcholu, shoda profilu, masa, intenzity).
• Vizualizovat chromatogramy, sycená spektra i dekonvoluované průměrné hmotnosti.
• Automaticky generovat barevně kódované reporty s pass/fail kritérii.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou průchodnost (high-throughput), přesnost hmotnostního stanovení (≤ 0,6 ppm) a robustní detekci nízkoúrovňových produktů vedlejších reakcí. Díky plné automatizaci se snižuje riziko lidské chyby a zajišťuje se konzistence výsledků. Řešení nachází uplatnění ve farmaceutických laboratořích, výzkumných projektech i při výrobě oligonukleotidových léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření na další třídy biomolekul (peptidy, proteiny) a integrace strojového učení pro prediktivní vyhodnocení kvality. Cloudové a IoT platformy umožní centralizované sdílení dat a remote monitoring. Vývoj směruje k plně autonomním laboratořím s minimalizovanou manuální obsluhou.

Závěr

Popsané automatizované řešení UPLC–ESI–QTOF spojené s BioPharma Compass^® významně zjednodušuje a zefektivňuje QC syntetických oligonukleotidů. Uživatelé získávají rychlé, spolehlivé a opakovatelné výsledky s kompletní auditní stopou.

Reference

• [1] Tech Note: Automated High-Throughput Oligo QC: From Automated Sample Preparation to MALDI Spectra Assessment, 07-2020.
• [2] Flash Note: The Complete Solution: Oligonucleotide, 03-2019.