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.

Identification and quantitation of oligonucleotides, impurities, and degradation products

Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu

Analýza oligonukleotidů a jejich nečistot je klíčová pro vývoj moderních terapeutických látek a zajištění kvality v biotechnologickém průmyslu. Detailní charakterizace vedlejších produktů a degradačních látek podporuje bezpečnost, účinnost a stabilitu oligonukleotidových léčiv.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout citlivou a robustní metodu datově závislé tandemové hmotnostní spektrometrie (ddMS2) s vysokým rozlišením (HRAM) pro identifikaci, mapování a relativní kvantifikaci nečistot v terapeutických oligonukleotidových vzorcích v jediné analýze. Metoda byla demonstrována ve třech případech:
  • porovnání účinnosti čištění syntetického DNA 21mer získaného standardním odsolením vs. HPLC,
  • charakterizace degradačních produktů vzniklých tepelným a oxidačním stresem,
  • strukturální objasnění vysokomolekulárních (MW) nečistot.

Metodika

Oligonukleotidy byly separovány iontově párovou reverzní fází (HFIP/DIPEA) na UHPLC systému při 60 °C a flow 0,4 mL/min. K detekci sloužil Orbitrap Exploris 240 v negativním režimu s rozlišením 120 000 pro MS1 a 30 000 pro ddMS2. Pro fragmentaci byla optimalizována stupňovaná kolizní energie (stepped NCE 18-20-22), která poskytla úplné pokrytí sekvence (ASR ≈ 1). Tření degradace vyvolané zahřátím (80 °C) a oxidačním stresem (5 % H2O2) proběhlo v časech 1–24 h.

Použitá instrumentace

  • UHPLC Thermo Scientific Vanquish Horizon UHPLC system
  • Kolona Thermo Scientific DNAPac RP (4 µm, 2.1 × 50 mm)
  • Mass spektrometr Thermo Scientific Orbitrap Exploris 240
  • Software Thermo Scientific BioPharma Finder 4.0 (Oligonucleotide Analysis)

Hlavní výsledky a diskuse

  • Optimalizace stepped NCE 18-20-22 zajistila kompletní mapování fragmentů 21mer a nízkomolekulárních nečistot.
  • Porovnání čištění: HPLC vzorek vykázal pokles celkových n-x nečistot z 2,55 % na 1,18 %, včetně důkazu velmi nízké úrovně n-16 (~0,015 %) potvrzené ddMS2.
  • Tepelný stres způsobil rychlý úbytek plného produktu po 2–4 h a nárůst n-x, base loss a depurinace/depyrimidinace produktů s postupem času.
  • Oxidační stres neovlivnil významně celkovou míru degradu, avšak zvýšil podíl oxidovaných sekvencí.
  • Vysokomolekulární nečistoty (M + n-x) byly detekovány pouze v odsoleném vzorku, dekonvoluce potvrdila souhlas hmotností s chybou < 1 ppm. ddMS2 mapování odhalilo větvenou strukturu spojující 5′ konec kratšího fragmentu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda HRAM ddMS2 umožňuje komplexní profilování oligonukleotidových vzorků v jediné analýze, včetně identifikace velmi nízkých úrovní nečistot, lokalizace modifikací a relativní kvantifikace. Podporuje optimalizaci purifikačních postupů, sledování stability a zajištění kvality terapeutických oligonukleotidů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření workflow o automatizované zpracování dat, aplikace na delší a chemicky modifikované oligonukleotidy, integrace datově nezávislých akvizic (DIA) a prohloubené strukturní analýzy komplikovaných nečistot.

Závěr

Prokázaná ddMS2 metoda s HRAM hmotnostní spektrometrií a softwarem BioPharma Finder nabízí robustní a citlivý přístup k identifikaci, mapování a relativní kvantifikaci nečistot a degradačních produktů oligonukleotidů, což významně přispívá ke kvalitativní kontrole a vývoji terapeutických látek.

Reference

  • Wang F et al. RNA therapeutics on the rise. Nat Rev Drug Discov. 2020;19:441.
  • Bajan S et al. RNA-based therapeutics: from antisense oligonucleotide to miRNAs. Cells. 2020;9:137.
  • Rossi JJ et al. Oligonucleotides and the COVID-19 pandemic: a perspective. Nucleic Acid Ther. 2020;30:129.
  • Sutton JM et al. Current state of oligonucleotide characterization using LC-MS. J Am Soc Mass Spectrom. 2020;31:1775.
  • El Zahar NM et al. Chromatographic approaches for oligonucleotide impurities. Biomed Chromatogr. 2018;32:e4088.
  • Pourshahian S. Therapeutic Oligonucleotides: characterization by mass spectrometry. Mass Spectrom Rev. 2019.
  • Capaldi D et al. Impurities in oligonucleotide drug substances and products. Nucleic Acid Ther. 2017;27:309.
  • Liu HC et al. Oligonucleotide mapping using BioPharma Finder software. Thermo Fisher App Note. 2020.
  • Kurata C et al. High molecular weight impurities in phosphorothioate oligonucleotides. Bioorg Med Chem Lett. 2006;16:607.

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
Streamlining characterization and monitoring of oligonucleotide impurities using an Orbitrap-based LC-HRAM-MS platform
Application note | 001398 Biopharma Streamlining characterization and monitoring of oligonucleotide impurities using an Orbitrap-based LC-HRAM-MS platform Application benefits Authors Hao Yang , Keeley Murphy , Yi Zhang , 1 2 3 • Comprehensive characterization of oligonucleotides and their impurities…
Klíčová slova
oligonucleotide, oligonucleotideflp, flporbitrap, orbitrapexploris, explorisimpurities, impuritiesrna, rnaimpurity, impurityvanquish, vanquishmass, masseworkflow, eworkflowfull, fullchromeleon, chromeleonsequence, sequencecharacterization, characterizationrelative
Characterization of a synthetic double stranded siRNA using high-resolution mass spectrometry
APPLICATION BRIEF 74058 Characterization of a synthetic double stranded siRNA using high-resolution mass spectrometry Authors: Haichuan Liu1, Kevin Guo2, Julia Baek3, Jennifer Sutton1, Keeley Murphy1, Min Du2 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA 1 2 Thermo Fisher Scientific, Cambridge, MA…
Klíčová slova
sense, senseantisense, antisenseoligonucleotides, oligonucleotidessirna, sirnaabundance, abundancestranded, strandedrelative, relativedipea, dipeavanquish, vanquishdouble, doublediastereomers, diastereomersoligonucleotide, oligonucleotideacu, acuthermo, thermouga
Confident and sensitive identification of semaglutide degradation products and impurities using a UHPLC-HRAM MS platform
Application note | 003920 Pharma Confident and sensitive identification of semaglutide degradation products and impurities using a UHPLC-HRAM MS platform Authors Application benefits Xuepu Li1, Xiaoxi Zhang1, Min Du2, Roberto Gamez , Sylvia Grosse 3 • The Thermo Scientific™ Hypersil…
Klíčová slova
semaglutide, semaglutidehaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg, haegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrgoxidation, oxidationpeptide, peptidedegradation, degradationstressed, stressedimpurities, impuritiesproducts, productsoxidative, oxidativehaegftsdvssylegqaakefiawlvrgrg, haegftsdvssylegqaakefiawlvrgrguhplc, uhplchram, hramfinder, finderbiopharma, biopharmaaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg
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.