LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Characterization of a synthetic double stranded siRNA using high-resolution mass spectrometry

Aplikace | 2021 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Analýza a charakterizace dvojřetězcových siRNA je klíčová pro vývoj moderních terapeutických oligonukleotidů. Tyto molekuly mají potenciál ovlivňovat genovou expresi a nabízejí léčbu řady vzácných i běžných onemocnění. S rostoucí komplexitou sekvencí a nečistot v syntetických vzorcích je nezbytné použít vysoce selektivní a citlivé metody, které zajistí spolehlivou identifikaci, kvantifikaci a strukturální charakterizaci siRNA.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo demonstrovat schopnost separace a detailní charakterizace dvojřetězcového siRNA a jeho diastereomerů pomocí kombinace iontově-párované kapalinové chromatografie (IP-LC) a vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) s datově závislou akvizicí ddMS2. Studie porovnává podmínky denaturující a nondenaturující separace a hodnotí vliv pH, složení mobilních fází a teploty kolony na rozlišení jednotlivých komponent.

Použitá metodika a instrumentace


Chromatografický systém:
  • Vanquish Horizon UHPLC s DNAPac RP kolonkou (2.1 × 50 mm, 4 μm)
  • Iontově-párované mobilní fáze s HFIP+DIPEA (pH 7,8) a HFIP+TEA (pH 8,9)
  • Gradientní eluce při průtocích 200–250 μL/min, teploty kolony 30–70 °C
Hmotnostní spektrometrie:
  • Orbitrap Exploris 120 (Full Scan 570–2 000 m/z, rozlišení 120 000)
  • ddMS2 Top4 s HCD kolizní energií (15–21 %), rozlišení 30 000
  • Software BioPharma Finder 4.1 – workflow pro mapování oligonukleotidů

Hlavní výsledky a diskuse


Podmínky s DIPEA (pH ≈ 8) při 70 °C vedly k denaturaci duplexu a separaci jednotlivých vláken. V chromatogramu se objevily dva hlavní píky odpovídající sense a antisense řetězci, potvrzené vysokou přesností hmotnosti (<2 ppm) a kompletním MS2 pokrytím.

Při použití TEA (pH ≈ 9) a nižší teplotě kolony (30–50 °C) se zachovala struktura duplexu a detekovaly se dva chromatografické píky, reprezentující diastereomery siRNA, včetně minoritního signálu volného sense řetězce. Zvýšení teploty nad 60 °C vedlo ke ztrátě rozlišení diastereomerů.

HRAM ddMS2 data umožnila jednoznačnou identifikaci a úplné mapování obou řetězců v rámci jediné analýzy, což potvrzuje robustnost metody pro komplexní vzorky siRNA.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a citlivá separace sense/antisense oligonukleotidů i jejich diastereomerů
  • Spolehlivá identifikace a mapování sekvence s vysoce přesnou hmotnostní spektrometrií
  • Možnost optimalizovat podmínky (pH, teplota, iontové párovače) podle požadavků na denaturaci či zachování duplexu
  • Vhodné pro vývoj a QA/QC terapeutických siRNA preparátů

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace rychlých gradientů a nových iontových párovačů pro zkrácení doby analýzy
  • Automatizované workflow v kombinaci s umělou inteligencí pro predikci a detekci neočekávaných modifikací
  • Rozšíření aplikace na dlouhé dsRNA a dalších oligonukleotidových modifikací
  • Multiplexní analýza směsí siRNA a asRNA v bohatších biologických matrix

Závěr


Metoda spojující iontově-párovanou UHPLC separaci a HRAM ddMS2 na Orbitrap Exploris 120 prokázala vysokou výkonnost při charakterizaci dvojřetězcových siRNA a jejich diastereomerů. Díky flexibilitě mobilních fází a teplotních podmínek je možné optimalizovat denaturující i nondenaturující režimy, což je klíčové pro pokročilou analýzu terapeutických oligonukleotidů.

Reference


  1. Bajan S. a kol. RNA-based therapeutics: from antisense oligonucleotide to miRNAs. Cells, 2020, 9, 137.
  2. Sutton J.M. a kol. Current state of oligonucleotide characterization using LC-MS. J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2020, 31, 1775.
  3. Pourshahian S. Therapeutic Oligonucleotides, impurities, degradants, and their characterization by MS. Mass Spectrom. Rev., 2019.
  4. Liu H.C. a kol. Oligonucleotide mapping using BioPharma Finder software. Thermo Scientific Application Note 73789 (2020).
  5. Liu H.C. a kol. Identification and quantitation of oligonucleotides, impurities, and degradation products. Thermo Scientific Application Note 73870 (2020).

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Oligonucleotide mapping using BioPharma Finder software
Oligonucleotide mapping using BioPharma Finder software
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73789 Oligonucleotide mapping using BioPharma Finder software Authors: Haichuan Liu1, Kevin Guo2, Jennifer Sutton1, Min Du2 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Thermo Fisher Scientific, Boston, MA 1 2 Keywords: Oligonucleotide, DNA, RNA, data dependent acquisition, tandem mass…
Klíčová slova
pgd, pgdpad, padptd, ptdpcd, pcdptdpcd, ptdpcdoligonucleotides, oligonucleotidesoligonucleotide, oligonucleotidestepped, steppedpgr, pgrfinder, finderpur, purbiopharma, biopharmance, ncerelative, relativeintensity
High Resolution LC/MS Analysis of Therapeutic Oligonucleotides on a New Porous Polymer-Based Reversed Phase Column
0 Introduction 100 80 Relative Abundance Synthetic ONs with different functionalities including antisense ONs, small interfering RNAs (siRNAs), aptamers and immunostimulatory RNAs (isRNAs) are candidate therapeutic agents due to their specificity, and well-established synthesis and modification technologies. Still characterization is…
Klíčová slova
abundance, abundancerelative, relativesirnas, sirnasmeoa, meoameou, meoucpg, cpgmethylated, methylatedphosphorothioate, phosphorothioateabsorbance, absorbanceexactive, exactivesequences, sequencesons, onsmau, maumodified, modifiedagcugacccugaag
Efficient Method Development of Small Interfering RNA by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatograph
Efficient Method Development of Small Interfering RNA by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography Daiki 1 Fujimura , Yusuke 1 Osaka 1Shimadzu , Corporation Chromatograms measured under the concentration of HFIP (100 and 200 mmol/L) are shown in Fig.5. The result shows that…
Klíčová slova
antisense, antisensescepter, scepterdipea, dipeamau, maushim, shimpack, packsence, sencemmol, mmolclaris, clarisstrand, strandline, lineimpurity, impurityshifted, shiftedoptimal, optimaldaiki
Reversed-Phase Ion-Pair LC/MS Analysis of siRNA under Denaturing and Non-Denaturing Conditions
Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9050 Application News Reversed-Phase Ion-Pair LC/MS Analysis of siRNA under Denaturing and Non-Denaturing Conditions Junna Nakazono User Benefits  The LCMS-9050 quadrupole time-of-flight mass spectrometer can be used to characterize siRNA.  The elution of siRNA…
Klíčová slova
denaturing, denaturingsirna, sirnaantisense, antisenseoligonucleotide, oligonucleotideinquiry, inquirysense, sensestranded, strandedbiologics, biologicsduplex, duplexnon, nonlabsolutions, labsolutionsunder, underinsight, insightnexera, nexeradenatured
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.