Characterizing Oligonucleotides
Příručky | 2023 | WatersInstrumentace
Syntetické oligonukleotidy se v posledním desetiletí staly klíčovými léčivými látkami pro cílené zásahy proti dědičným a obtížně léčitelným onemocněním. Jejich komplexní struktura s modifikacemi a konjugacemi klade vysoké nároky na analytickou charakterizaci, aby byla zajištěna bezpečnost, účinnost a kvalita léčivých substancí.
Cílem publikace je představit přehled chromatografických metod používaných pro potvrzení identity, sekvence, čistoty a strukturních modifikací syntetických oligonukleotidů. Text popisuje výhody a omezení jednotlivých režimů: ion-pairing RPLC, aniontovou výměnnou chromatografii (AEX), HILIC a velikostně vylučovací chromatografii (SEC).
Pro RPLC s iontovým párováním byly použity kolony ACQUITY Premier Oligonucleotide BEH C18 (130 Å a 300 Å) s různými aminy (triethylamin, hexylamin, diisopropylethylamin). Na platformě LC-MS byla aplikována technologie MaxPeak High Performance Surfaces pro lepší robustnost.
Aniontovou chromatografii prováděly kolony Gen-Pak FAX (nižší retence) a Protein-Pak HiRes Q (silnější retence) umožňující selektivní separace změnou pH a gradientu.
HILIC byla demonstrována na sloupci BEH Amide 130 Å, který využívá adsorpční H-vazby a vodní vrstvu pro ionticky párované i nepárované oligo.
SEC metody byly vyvíjeny pro nativní LC-UV-MS analýzu duplexních i jednovláknových oligonukleotidů s rozmezím 5–150 merů.
Ion-pairing RPLC umožňuje přesné rozlišení až 30mer a díky širokým pórům i delších sekvencí. MaxPeak HPS zlepšuje reprodukovatelnost a citlivost. AEX nabízí nové selektivity od jemné regulace retence slabými výměnnými sloupcemi až po silné Q-sloupce, vhodné pro různé modifikace. HILIC jako alternativa bez iontového párování zkracuje dobu analýzy a zlepšuje kompatibilitu s MS. SEC zatím nebyla široce etablována, ale pro nativní stanovení duplexních struktur a rychlé odsolení ukazuje velký potenciál.
Očekává se další rozvoj ion-pairing-free metod HILIC s cílem zkrácení doby analýzy a lepší kompatibility s MS. Pokračovat budou inovace ve velikostně vylučovací chromatografii pro nativní studium duplexů a interakcí s proteiny. Vývoj stacionárních fází s vylepšenou povrchovou úpravou povede k vyšší citlivosti a delší životnosti kolon.
Chromatografická charakterizace syntetických oligonukleotidů je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality moderních léčiv. Kombinace IP-RPLC, AEX, HILIC a SEC poskytuje komplexní analytický přístup, zajišťuje potvrzení identity, čistoty i strukturních detailů a umožňuje adresovat nové výzvy při vývoji konjugovaných a modifikovaných oligonukleotidů.
1. Waters Application Note 720007362
2. Waters Application Note 720007395
3. Anal. Biochem. 659 (2022) 114956
4. Anal. Chem. 2023, 95, 38, 14308–14316
Spotřební materiál, LC kolony, Standardy a chemikálie
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Syntetické oligonukleotidy se v posledním desetiletí staly klíčovými léčivými látkami pro cílené zásahy proti dědičným a obtížně léčitelným onemocněním. Jejich komplexní struktura s modifikacemi a konjugacemi klade vysoké nároky na analytickou charakterizaci, aby byla zajištěna bezpečnost, účinnost a kvalita léčivých substancí.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem publikace je představit přehled chromatografických metod používaných pro potvrzení identity, sekvence, čistoty a strukturních modifikací syntetických oligonukleotidů. Text popisuje výhody a omezení jednotlivých režimů: ion-pairing RPLC, aniontovou výměnnou chromatografii (AEX), HILIC a velikostně vylučovací chromatografii (SEC).
Použitá metodika a instrumentace
Pro RPLC s iontovým párováním byly použity kolony ACQUITY Premier Oligonucleotide BEH C18 (130 Å a 300 Å) s různými aminy (triethylamin, hexylamin, diisopropylethylamin). Na platformě LC-MS byla aplikována technologie MaxPeak High Performance Surfaces pro lepší robustnost.
Aniontovou chromatografii prováděly kolony Gen-Pak FAX (nižší retence) a Protein-Pak HiRes Q (silnější retence) umožňující selektivní separace změnou pH a gradientu.
HILIC byla demonstrována na sloupci BEH Amide 130 Å, který využívá adsorpční H-vazby a vodní vrstvu pro ionticky párované i nepárované oligo.
SEC metody byly vyvíjeny pro nativní LC-UV-MS analýzu duplexních i jednovláknových oligonukleotidů s rozmezím 5–150 merů.
Hlavní výsledky a diskuse
Ion-pairing RPLC umožňuje přesné rozlišení až 30mer a díky širokým pórům i delších sekvencí. MaxPeak HPS zlepšuje reprodukovatelnost a citlivost. AEX nabízí nové selektivity od jemné regulace retence slabými výměnnými sloupcemi až po silné Q-sloupce, vhodné pro různé modifikace. HILIC jako alternativa bez iontového párování zkracuje dobu analýzy a zlepšuje kompatibilitu s MS. SEC zatím nebyla široce etablována, ale pro nativní stanovení duplexních struktur a rychlé odsolení ukazuje velký potenciál.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní potvrzení identity a purity léčivých oligonukleotidů
- Detekce n-1 krátkých terminovaných produktů a nežádoucích modifikací (oxidace, deaminace, depurinace)
- Flexibilita při vývoji metod pro různé délky a modifikace sekvencí
- Zvýšená robustnost a opakovatelnost díky optimalizovaným stacionárním fázím
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj ion-pairing-free metod HILIC s cílem zkrácení doby analýzy a lepší kompatibility s MS. Pokračovat budou inovace ve velikostně vylučovací chromatografii pro nativní studium duplexů a interakcí s proteiny. Vývoj stacionárních fází s vylepšenou povrchovou úpravou povede k vyšší citlivosti a delší životnosti kolon.
Závěr
Chromatografická charakterizace syntetických oligonukleotidů je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality moderních léčiv. Kombinace IP-RPLC, AEX, HILIC a SEC poskytuje komplexní analytický přístup, zajišťuje potvrzení identity, čistoty i strukturních detailů a umožňuje adresovat nové výzvy při vývoji konjugovaných a modifikovaných oligonukleotidů.
Reference
1. Waters Application Note 720007362
2. Waters Application Note 720007395
3. Anal. Biochem. 659 (2022) 114956
4. Anal. Chem. 2023, 95, 38, 14308–14316
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterizing LNP mRNA
2024|Waters|Příručky
CONSUMABLES GUIDE BOOK Characterizing LNP mRNA LC tools for purity, identity, integrity and concentration determining measurements A Changing Industry mRNA based medicine helped address the COVID-19 pandemic. The viability of using an mRNA construct as a human drug substance has…
Klíčová slova
lipid, lipidmrna, mrnarplc, rplcvanguard, vanguardlnp, lnpanion, anionbook, bookaex, aexcolumn, columndiameter, diameterfit, fitconsumables, consumablesguide, guidecsh, csholigo
Characterizing AAVs
2023|Waters|Příručky
CONSUMABLES GUIDE BOOK Characterizing AAVs Chromatographic methods to measure heterogeneity and critical quality attributes CONSUMABLES GUIDE BOOK A Changing Industry Attribute Testing The advent of FDA approved gene therapies brings An AAV vectored therapy contains multiple types of biomolecules compromised…
Klíčová slova
aav, aavprotein, proteintransgene, transgenecapsid, capsidbook, bookaex, aexpak, pakencapsidation, encapsidationgenome, genomecolumn, columnpotency, potencyrplc, rplcdiameter, diameterpeptide, peptideconsumables
Quantifying Oligonucleotides (CONSUMABLES GUIDE BOOK)
2024|Waters|Příručky
[ CONSUMABLES GUIDE BOOK ] Quantifying Oligonucleotides Sample Extraction and LC Tools for Reliable LC-MS Quantitation of Oligonucleotides A Changing Industry There has been a resurgence in synthetic oligonucleotide therapeutics in the past decade, as seen with burgeoning pipelines across…
Klíčová slova
oligoworks, oligoworksspe, speoligonucleotides, oligonucleotidesvanguard, vanguardoligonucleotide, oligonucleotidecolumn, columnpremier, premierbook, bookformat, formatfit, fitconjugated, conjugatedmaxpeak, maxpeakextraction, extractionbioanalytical, bioanalyticaldiameter
Separation Solutions to Accelerate Next Generation Gene Therapy Development
2022|Waters|Ostatní
Separation Solutions to Accelerate Next Generation Gene Therapy Development The therapeutics you are working on are cutting edge, complex and ultimately life-changing. Waters is here to help partner with you from bench to clinic through these challenges. COMMON ANALYTICAL QUESTIONS…
Klíčová slova
aex, aexpremier, premiercqa, cqainfo, infoacquity, acquityreversed, reversedaav, aavdfa, dfaionhance, ionhancecapsid, capsidbeh, behprotein, proteinordering, orderingres, restherapy