Oligonucleotide Analysis Using the Compact MALDImini™-1 MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer

Význam tématu

Analýza oligonukleotidů je klíčová pro vývoj a kontrolu moderních terapeutik na bázi nukleových kyselin. Rychlé a přesné stanovení molekulové hmotnosti i sekvence včetně modifikačních míst významně zefektivňuje výzkum a vývoj lékových kandidátů.

Cíle a přehled studie / článku

Publikace popisuje využití kompaktního přístroje MALDImini-1 (MALDI-DIT-MS) pro určení molekulové hmotnosti a sekvenční analýzu syntetického oligonukleotidu odpovídajícího sekvenci mipomersenu. Studie ukazuje, že zařízení nabízí rychlé a spolehlivé výsledky i pro modifikované nukleotidy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: syntetický oligonukleotid 20 bází (20 pmol/µl).
Matricové složení: směs 3-hydroxypikolové kyseliny (3-HPA) a 2,4-dihydroxyacetofenonu (2,4-DHAP) v poměru 1:1 v acetonitril/voda (50/50, v/v) s 70 mM diammonného hydrogen citrátu.
Nanesení: 1 µl směsi vzorku a matrice na MALDI desku.
Měření: pozitivní iontový režim, m/z až do 70 000 pro MS a až do 5 000 pro MSⁿ, raster scan.
Podmínky (příklady):

• Molekulová hmotnost – laser power 60–65, detektor 1 300 V, dynoda 7 000 V.
• Sekvenční analýza – laser power 65–75, detektor 1 600 V, dynoda 8 000 V, RF delay 15–17 ms.

Hlavní výsledky a diskuse

Molekulové hmotnosti syntetického oligonukleotidu byly stanoveny s vysokou intenzitou signálu [M+H]+ kolem 7 177 Da. Sekvenční MS n přinesla řadu fragmentů typu a/w ve formě „ladder“ spekter, umožňujících spolehlivou identifikaci koncových bazí. Pro komplexní části spektra se využilo MS2 (pseud-MS3) fragmentu w5, čímž se zvýšila přesnost při určování terminálních sekvencí.

Přínosy a praktické využití metody

Instalace MALDImini-1 na benchtop nevyžaduje velký prostor a poskytuje:

• Rychlé stanovení molekulové hmotnosti i sekvenční informace.
• Detekci modifikovaných nukleosidů a stabilních vazeb (phosphorothioate).
• Možnost sekvenční analýzy přímo v laboratoři bez potřeby velkých hmotnostních spektrometrů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je automatizace přípravy matricových nanášek, integrace softwarové podpory pro de novo sekvenování a rozšíření rozsahu MSⁿ. Zvýšení citlivosti a kapacity pro multiplexní analýzu přinese širší nasazení v klinické a farmaceutické kontrole kvality.

Závěr

Studie potvrdila, že MALDImini-1 umožňuje jednoduché, rychlé a přesné stanovení molekulové hmotnosti i sekvenční analýzu syntetických oligonukleotidů včetně modifikačních míst. Díky kompaktnímu designu nachází přístroj uplatnění nejen ve výzkumných laboratořích, ale i v QA/QC odděleních.

Reference

McLuckey SA, J. Am. Soc. Mass. Spectrom., 1992, 3, 60-70.