Anion exchange-based method for nucleotide sugar determination
Aplikace | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza a kvantifikace aktivovaných nukleotidových cukrů, jako jsou UDP-hexosaminy a GDP-mannóza, je klíčová pro pochopení a kontrolu proteinové glykosylace. Tyto látky ovlivňují biologickou aktivitu, stabilitu a imunogenicitu rekombinantních terapeutických proteinů.
Cílem aplikace bylo navrhnout rychlou, robustní a vysoce rozlišovací aniontově-výměnnou chromatografickou metodu pro separaci a kvantifikaci sedmi běžných nukleotidových cukrů za pomoci Thermo Scientific™ Dionex™ CarboPac™ PA1 kolony a ručně připravených elučních pufrů.
Byla vyvinuta 34minutová gradientní metoda na aniontově-výměnné kolóně CarboPac PA1 s detekcí UV při 262 nm. Metoda zahrnovala manuální přípravu 3 mM NaOH a 1,5 M NaOAc/3 mM NaOH jako eluenty.
Na CarboPac PA1 koloně bylo v 34 min metodě odděleno sedm nukleotidových cukrů s většinou rozlišení R>1,5 (nejnižší R=1,2 mezi UDP-GlcNAc a UDP-GalNAc). Testy na alternativních IonPac AS11-HC a AS20 kolónách s generovaným KOH ukázaly, že i když je možné dosáhnout detekce kompatibilní s MS, nedosáhly lepší separace pro všech sedm analytů.
Preciznost retencí i ploch píků byla v rozsahu RSD<2,5 %. Linearity při koncentracích 1,25–80 mg/L měly koeficient determinace 0,996–1,000. S/N poměr pro LOQ (S/N=10) byl pro šest cukrů výrazně pod 1,25 mg/L, pouze pro UDP-GluA byl limit LOQ blíže testovací koncentraci. Spike recovery v proteinové matrici (BSA) byla 98,7–117 %, což potvrzuje dobrou přesnost metody.
Metoda nabízí rychlou a reprodukovatelnou analýzu klíčových nukleotidových cukrů vhodnou pro výzkumná i QC pracoviště. Je jednoduchá na přípravu elučních roztoků, nevyžaduje drahé eluční generátory a dobře se uplatní pro UV detekci v rutině.
Vyvinutá HPAE-UV metoda na Dionex CarboPac PA1 koloně umožňuje za 34 min vysoce rozlišit sedm hlavních nukleotidových cukrů s vynikající precizností, linearitou a přesností. Výsledky potvrzují vhodnost metody pro rutinní analýzu v biopharma průmyslu i výzkumu.
Spotřební materiál, HPLC, LC kolony
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza a kvantifikace aktivovaných nukleotidových cukrů, jako jsou UDP-hexosaminy a GDP-mannóza, je klíčová pro pochopení a kontrolu proteinové glykosylace. Tyto látky ovlivňují biologickou aktivitu, stabilitu a imunogenicitu rekombinantních terapeutických proteinů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo navrhnout rychlou, robustní a vysoce rozlišovací aniontově-výměnnou chromatografickou metodu pro separaci a kvantifikaci sedmi běžných nukleotidových cukrů za pomoci Thermo Scientific™ Dionex™ CarboPac™ PA1 kolony a ručně připravených elučních pufrů.
Použitá metodika a instrumentace
Byla vyvinuta 34minutová gradientní metoda na aniontově-výměnné kolóně CarboPac PA1 s detekcí UV při 262 nm. Metoda zahrnovala manuální přípravu 3 mM NaOH a 1,5 M NaOAc/3 mM NaOH jako eluenty.
- Thermo Scientific Dionex ICS-6000 RFIC systém se dvěma pumpami, degazérem, DAD detektorem (13 µL) a DC detektorem
- Dionex CarboPac PA1 analytická kolona 2 × 250 mm a guard kolona 2 × 50 mm
- Vzorkovací autosampler s chladicím modulem, 2,5 µL vzorkový smyčka
- UV detektor nastavený na 262 nm
Hlavní výsledky a diskuse
Na CarboPac PA1 koloně bylo v 34 min metodě odděleno sedm nukleotidových cukrů s většinou rozlišení R>1,5 (nejnižší R=1,2 mezi UDP-GlcNAc a UDP-GalNAc). Testy na alternativních IonPac AS11-HC a AS20 kolónách s generovaným KOH ukázaly, že i když je možné dosáhnout detekce kompatibilní s MS, nedosáhly lepší separace pro všech sedm analytů.
Preciznost retencí i ploch píků byla v rozsahu RSD<2,5 %. Linearity při koncentracích 1,25–80 mg/L měly koeficient determinace 0,996–1,000. S/N poměr pro LOQ (S/N=10) byl pro šest cukrů výrazně pod 1,25 mg/L, pouze pro UDP-GluA byl limit LOQ blíže testovací koncentraci. Spike recovery v proteinové matrici (BSA) byla 98,7–117 %, což potvrzuje dobrou přesnost metody.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí rychlou a reprodukovatelnou analýzu klíčových nukleotidových cukrů vhodnou pro výzkumná i QC pracoviště. Je jednoduchá na přípravu elučních roztoků, nevyžaduje drahé eluční generátory a dobře se uplatní pro UV detekci v rutině.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Nasazení nových CarboPac kolón s menšími částicemi pro zkrácení analýzy a zvýšení rozlišení
- Implementace MS detekce se supresí KOH eluentu pro rozšířenou identifikaci a kvantifikaci dalších nukleotidových cukrů
- Automatizace přímé přípravy vzorků a elučních pufrů
- Integrace s on-line kvenchovacím zařízením pro monitoring buněčných kultur v reálném čase
Závěr
Vyvinutá HPAE-UV metoda na Dionex CarboPac PA1 koloně umožňuje za 34 min vysoce rozlišit sedm hlavních nukleotidových cukrů s vynikající precizností, linearitou a přesností. Výsledky potvrzují vhodnost metody pro rutinní analýzu v biopharma průmyslu i výzkumu.
Reference
- Grammatikos SI et al. Biotechnol. Prog. 1998, 14, 410–419.
- Reiter WD. Curr. Opin. Plant Biol. 2008, 11, 236–243.
- Kochanowski N et al. Anal. Biochem. 2006, 348(2), 243–251.
- Jefferis R. Trends Pharmacol. Sci. 2009, 30(7), 356–362.
- Räbinä J et al. Glycoconj. J. 2001, 18, 799–805.
- Ryll T, Wagner R. J. Chrom. B 1991, 570(1), 77–88.
- Nyberg GB et al. Biotechnol. Bioeng. 1999, 62, 336–347.
- Gu X, Wang DIC. Biotechnol. Bioeng. 1998, 58, 642–648.
- Sweeney C et al. Biochem. J. 1993, 290, 563–570.
- Lehmann R et al. Electrophoresis 2000, 21, 3010–3015.
- Preinerstorfer B et al. J. Chromatogr. A 2010, 1217, 312–328.
- Thermo Scientific TN-72580, 2022.
- Thermo Scientific TN-72210, 2022.
- Tomiya N et al. Anal. Biochem. 2001, 293(1), 129–137.
- Marcellin E et al. Biotechnol J. 2009, 4(1), 58–63.
- Thermo Scientific Technical Note 71, 2022.
- Lindhout M et al. Clin. Chim. Acta. 2010, 411(13–14), 980–983.
- Kochanowski N et al. Anal. Biochem. 2006, 348(2), 243–251.
- Sesma JI et al. J. Biol. Chem. 2009, 284(18), 12572–12583.
- Nakajima K et al. Glycobiology 2010, 20(7), 865–871.
- Oikari S et al. J. Chromatogr. A 2014, 1323, 82–86.
- Alonso AP et al. Plant Physiol. 2010, 153(3), 915–924.
- del Val IJ et al. Anal. Biochem. 2013, 443(2), 172–180.
- Lee R et al. Anal Biochem. 1996, 242(1), 1–7.
- Liljebjelke K et al. Anal. Biochem. 1995, 225(2), 296–304.
- Villafraz O et al. mBio. 2021, 12(3), e0037521.
- Palmieri MJ et al. Anal. Biochem. 1991, 194(2), 388–393.
- Schumann B et al. Mol. Cell. 2020, 78(5), 824–834.
- Hull SR, Montgomery R. Anal. Biochem. 1994, 222(1), 49–54.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Beverages Applications Notebook - Sugars in Beverages
2012|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Beverages Applications Notebook Sugars in Beverages Table of Contents Index of Analytes......................................................................................................................................................................... 3 Introduction to Beverages........................................................................................................................................................... 4 UltiMate 3000 UHPLC+ Systems............................................................................................................................................... 5 IC and RFIC Systems.................................................................................................................................................................. 6 MS Instruments........................................................................................................................................................................... 7 Chromeleon 7 Chromatography Data System Software............................................................................................................ 8 Process Analytical Systems…
Klíčová slova
ionpac, ionpachpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesanion, anionsucralose, sucraloseamperometric, amperometricexchange, exchangeammonium, ammoniumpulsed, pulsedquaternary, quaternaryhydroxide, hydroxidealkanol, alkanolsubstrate, substratelatex
Glycoprotein monosaccharide analysis using HPAE-PAD with manually prepared eluent
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 72225 Glycoprotein monosaccharide analysis using HPAE-PAD with manually prepared eluent Authors Sachin Patil and Jeffrey Rohrer, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Goal To present an accurate method of determining monosaccharides in glycoproteins using high-performance anion-exchange chromatography with…
Klíčová slova
monosaccharide, monosaccharidegaln, galnglcn, glcnfuc, fucglc, glcgal, galtfa, tfaaminotrap, aminotrapmonosaccharides, monosaccharidesoff, offgalactosamine, galactosaminedionex, dionexhcl, hclarea, areapeak
An improved HPAE-PAD method for glycoprotein monosaccharide determination
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72580 An improved HPAE-PAD method for glycoprotein monosaccharide determination Authors Sachin Patil and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Goal To demonstrate an improved HPAE-PAD assay for determination of the monosaccharide composition of a glycoprotein Introduction…
Klíčová slova
monosaccharide, monosaccharidegaln, galnglcn, glcndionex, dionexoff, offfuc, fucglc, glcgal, galgalactosamine, galactosaminetfa, tfahcl, hclboratetrap, boratetrapglucosamine, glucosaminepad, padmonosaccharides
Fast determination of biofuel sugars by HPAE-PAD
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72210 Fast determination of biofuel sugars by HPAE-PAD Authors Goal Sachin Patil , Akash Narani , Phillip Coffman2, Todd Pray2, Deepti Tanjore2, and Jeffrey Rohrer1 1 Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA; 2 Advanced Biofuels Process Demonstration Unit (AB…
Klíčová slova
biomass, biomassxylose, xylosearabinose, arabinosesugars, sugarsfructose, fructosegalactose, galactoseglucose, glucosedionex, dionexfru, fruxyl, xylmannose, mannosebiofuel, biofuelara, arasuc, sucfuc