Simple Analysis of Impurities in Oligonucleotide Therapeutics Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Oligonukleotidová terapeutika představují perspektivní třídu léčiv založených na krátkých sekvencích nukleových kyselin. Pro zajištění kvality a bezpečnosti je nezbytné spolehlivě detekovat a charakterizovat vedlejší produkty, neúplné sekvence a degradační produkty. Kombinace vysoce účinné kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií poskytuje nejen separaci, ale i přesnou informaci o molekulové hmotnosti analytů, což je klíčové pro kontrolu čistoty oligonukleotidů.
Studie se zaměřila na ověření schopnosti systému Nexera XS inert UHPLC spojeného s jediným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem LCMS-2050 detekovat a identifikovat modelový 20-mer antisense oligonukleotid a tři jeho související nečistoty s různými delecemi nukleotidů. Cílem bylo potvrdit jak efektivitu separace, tak přesnost odhadů molekulových hmotností jednotlivých látek.
Vzorky: Modelový 20-mer oligonukleotid (FLP) a tři nečistoty s delecí jednoho, tří a deseti nukleotidů.
Chromatografie:
Chromatogramy (UV 260 nm, TIC) prokázaly těsnou, ale zřetelnou separaci nečistot v pořadí n-10 (5′), n-3 (3′), n-1 (3′) a FLP. Hmotové spektra ukázala vícenásobně nabité ionty (3–11 nábojů), které byly dekonvolučně převedeny na neutrální molekulové hmotnosti. Odhadovaná MW se lišila od teoretických pouze o 1 jednotku či méně (3552 vs. 3553; 5986 vs. 5987; 6776 vs. 6776; 7169 vs. 7169), což potvrzuje vysokou přesnost systému.
Metoda umožňuje rychlou, citlivou a přesnou analýzu oligonukleotidů a jejich nečistot. Jednoduché ovládání LCMS-2050 zpřístupňuje hmotnostní spektrometrii i pracovištím bez hlubší zkušenosti, přičemž systém pokrývá široké spektrum hmotnostních rozsahů relevantních pro terapeutika na bázi nukleových kyselin.
Pro detailní identifikaci a určení sekvence nečistot se doporučuje použití kvadrupólového TOF LC-MS systému spolu s pokročilým softwarem (např. LabSolutions Insight™ Biologics). Další vývoj se zaměří na integraci automatizovaných workflow a vyšší rozlišení ionizačních technik pro komplexnější profilování biologických makromolekul.
Testovaný systém Nexera XS inert UHPLC v kombinaci s LCMS-2050 poskytuje robustní řešení pro kvantitativní i kvalitativní kontrolu oligonukleotidových terapeutik. Vysoká přesnost dekonvoluce hmotových spekter a snadná obsluha jej řadí mezi vhodné nástroje pro rutinní QA/QC i výzkum.
LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Oligonukleotidová terapeutika představují perspektivní třídu léčiv založených na krátkých sekvencích nukleových kyselin. Pro zajištění kvality a bezpečnosti je nezbytné spolehlivě detekovat a charakterizovat vedlejší produkty, neúplné sekvence a degradační produkty. Kombinace vysoce účinné kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií poskytuje nejen separaci, ale i přesnou informaci o molekulové hmotnosti analytů, což je klíčové pro kontrolu čistoty oligonukleotidů.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřila na ověření schopnosti systému Nexera XS inert UHPLC spojeného s jediným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem LCMS-2050 detekovat a identifikovat modelový 20-mer antisense oligonukleotid a tři jeho související nečistoty s různými delecemi nukleotidů. Cílem bylo potvrdit jak efektivitu separace, tak přesnost odhadů molekulových hmotností jednotlivých látek.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: Modelový 20-mer oligonukleotid (FLP) a tři nečistoty s delecí jednoho, tří a deseti nukleotidů.
Chromatografie:
- Zařízení: Nexera XS inert UHPLC
- Kolona: Shim-pack Scepter Claris C18-300 (100×2,1 mm, 1,9 µm) při 60 °C
- Mobilní fáze A: 100 mmol/L HFIP + 10 mmol/L TEA ve vodě; B: methanol
- Gradient: 10 % B → 35 % B (0–15 min) → 40 % B (20 min) → 90 % B (20,1–22 min) → návrat na 10 % B (22,1–26 min)
- Průtok: 0,3 mL/min, injekce 6 µL, detekce UV 190–400 nm
- Zařízení: LCMS-2050 single kvadrupól s DUIS ionizátorem (ESI/APCI, negative mode)
- Rozsah skenování: m/z 550–2000
- Inteface voltage: –3 kV; nebulizační plyn 3 L/min; sušící plyn 5 L/min; ohřívací plyn 7 L/min; teplota desolvatace 450 °C; DL teplota 200 °C
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatogramy (UV 260 nm, TIC) prokázaly těsnou, ale zřetelnou separaci nečistot v pořadí n-10 (5′), n-3 (3′), n-1 (3′) a FLP. Hmotové spektra ukázala vícenásobně nabité ionty (3–11 nábojů), které byly dekonvolučně převedeny na neutrální molekulové hmotnosti. Odhadovaná MW se lišila od teoretických pouze o 1 jednotku či méně (3552 vs. 3553; 5986 vs. 5987; 6776 vs. 6776; 7169 vs. 7169), což potvrzuje vysokou přesnost systému.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlou, citlivou a přesnou analýzu oligonukleotidů a jejich nečistot. Jednoduché ovládání LCMS-2050 zpřístupňuje hmotnostní spektrometrii i pracovištím bez hlubší zkušenosti, přičemž systém pokrývá široké spektrum hmotnostních rozsahů relevantních pro terapeutika na bázi nukleových kyselin.
Budoucí trendy a možnosti využití
Pro detailní identifikaci a určení sekvence nečistot se doporučuje použití kvadrupólového TOF LC-MS systému spolu s pokročilým softwarem (např. LabSolutions Insight™ Biologics). Další vývoj se zaměří na integraci automatizovaných workflow a vyšší rozlišení ionizačních technik pro komplexnější profilování biologických makromolekul.
Závěr
Testovaný systém Nexera XS inert UHPLC v kombinaci s LCMS-2050 poskytuje robustní řešení pro kvantitativní i kvalitativní kontrolu oligonukleotidových terapeutik. Vysoká přesnost dekonvoluce hmotových spekter a snadná obsluha jej řadí mezi vhodné nástroje pro rutinní QA/QC i výzkum.
Reference
- Application News No.01-00656-EN, Shimadzu Corporation, 2023
- Application News No.01-00595A-EN, Shimadzu Corporation
- Application News No.01-00558-EN, Shimadzu Corporation
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Efficient Method Development of Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography
2024|Shimadzu|Aplikace
Application News LabSolutions™ MD : Software for Efficient Method Development based on Analytical Quality by Design Efficient Method Development of Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography Shinichi Fujisaki and Risa Suzuki User Benefits LabSolutions MD can improve the efficiency of…
Klíčová slova
flp, flpcondition, conditionacetonitrile, acetonitrileoptimal, optimaloven, ovenmau, mauratio, ratiotemp, tempdgda, dgdahfip, hfipmethanol, methanollabsolutions, labsolutionsresolution, resolutiondesign, designclaris
Efficient Method Development of Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatograph
2023|Shimadzu|Postery
Efficient Method Development of Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography P-BPHA13 Shin-ichi Fujisaki1, Risa Suzuki1, Kyoko Watanabe1, Junji Kawakami2, Takao Inoue3, Satoshi Obika4 1Shimadzu Corporation, Kyoto, Kyoto, Japan, 2Konan University, Kobe, Hyogo, Japan, 3National Institute of Health Sciences, Kawasaki, Kanagawa, Japan,…
Klíčová slova
flp, flpline, linemau, mauclaris, clarismin, mininert, inertmultiplied, multipliedpump, pumpgas, gasscouting, scoutingoligonucleotides, oligonucleotidesflowrate, flowrateoligonucleotide, oligonucleotideinertness, inertnesssystem
Analysis of Oligonucleotide Impurities Using Single Quadrupole Mass Spectrometer
2025|Shimadzu|Aplikace
High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Analysis of Oligonucleotide Impurities Using Single Quadrupole Mass Spectrometer Mizuki Hayakawa, Hiroyuki Niwa User Benefits Combination use of LCMS-2050 single quadrupole mass spectrometer and LabSolutions Insight Biologics provides comprehensive characterization of…
Klíčová slova
flp, flpimpurities, impuritiescomponent, componentinquiry, inquirybiologics, biologicspeak, peakmass, massoligonucleotide, oligonucleotidelabsolutions, labsolutionsinsight, insightrelated, relatedsimulated, simulatedarea, areanews, newsnexera
Qualitative Analysis of Synthetic DNA Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer
2023|Shimadzu|Aplikace
LCMS-2050 Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Qualitative Analysis of Synthetic DNA Using a Single Quadrupole Mass Spectrometer Junna Nakazono User Benefits Oligonucleotides can be easily analyzed using a Nexera™ XS inert UHPLC system and an LCMS-2050 single quadrupole…
Klíčová slova
oligonucleotide, oligonucleotidetherapeutics, therapeuticsscepter, scepterggtgtcaggctcacggaccactgcacaacaatcccacgacgtcgc, ggtgtcaggctcacggaccactgcacaacaatcccacgacgtcgcmolecular, molecularnakazono, nakazonojunna, junnaclaris, clarisinert, inertmargin, marginnews, newsattracted, attractedchromatogram, chromatogramquadrupole, quadrupolesynthesized