Analysis of Oligonucleotide Therapeutics using MALDI-8030 and LCMS-9030

Význam tématu

Charakterizace oligonukleotidů je klíčová pro vývoj terapeutik založených na nukleových kyselinách. Přesné stanovení molekulové hmotnosti a sekvence zaručuje kvalitu, bezpečnost a účinnost léčiv, minimalizuje nežádoucí produkty a podporuje regulaci procesu výroby.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje kombinaci dvou hmotnostních metod: vysokorozlišující ESI-QTOF s LCMS-9030 pro přesné měření intactní hmotnosti oligonukleotidů a MALDI-ISD s MALDI-8030 pro získání interní sekvenční informace. Cílem je demonstrovat spolehlivou charakterizaci dvou typů modifikovaných oligonukleotidů (LNA-oligo, S-oligo).

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení přesné hmotnosti:

• LCMS-9030 ESI-QTOF v režimu negativních iontů
• Mobilní fáze: 50 mmol/L HFIP, 10 mmol/L DIPEA a acetonitril, průtok 0,2 mL/min
• Rozsah m/z 500–3000, dekonvoluce v softwaru LabSolutions Insight™

Pro sekvenční analýzu:

• MALDI-8030 dual polarity lineární TOF
• Matrix: 3-hydroxypicolinová kyselina (3-HPA) s ammonium citrátem
• In–source decay (ISD) v negativním režimu, rychlý přechod mezi MS a ISD zvýšením laserové energie

Hlavní výsledky a diskuse

ESI-QTOF poskytla velmi přesné hmotnosti: LNA-oligo 6711,6733 vs. teoreticky 6711,6731 (0,03 ppm) a S-oligo 6431,7241 vs. 6431,7240 (0,02 ppm). MALDI-ISD odhalila rozsáhlou sérii fragmentů: téměř kompletní w-ionty pokrývající 3′-terminus a a-ionty pro interní sekvenci. U LNA-oliga byly a-ionty omezeny na vnitřní úseky, u S-oliga téměř plná série a-iontů kromě dvou na 5′-konci.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná validace elementární formule
• Komplexní sekvenční analýza i pro modifikované oligo-deriváty
• Využití v farmaceutickém výzkumu, QA/QC a výrobě oligonukleotidových léků

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace ESI-QTOF a MALDI-ISD může vést k automatizované, vysoce throughput platformě pro charakterizaci oligonukleotidů. Další vývoj se očekává v oblasti softwarové dekonvoluce, vyššího rozlišení MALDI a vylepšené chemie matrix pro hlubší sekvenční pokrytí.

Závěr

Kombinace LCMS-9030 a MALDI-8030 nabízí účinný postup pro komplexní analýzu oligonukleotidů, spojující přesnou hmotnost a detailní sekvenční informace. Tento přístup je perspektivní pro vývoj a kontrolu kvality oligonukleotidových terapeutik.

Reference

1) Shimizu H., Jinno F., Morohashi A., Yamazaki Y., Yamada M., Kondo T., Asahi S. J Mass Spectrom. 2012 Aug;47(8):1015–1022.