New Way of Separation of Oligonucleotides with only H2O/MeCN in Mobile Phase

Význam tématu

Separace oligonukleotidů je klíčová pro jejich výrobu, charakterizaci a purifikaci v oblasti farmacie, biotechnologií i forenzních analýz. Tradiční iontově výměnné a iontově párovací metody často vyžadují složité pufrovací systémy a dlouhé časy rovnováhy. Nově představená Bridge Ion Separation Technique (BIST®) umožňuje efektivní, opakovatelnou separaci bez přítomnosti pufru v mobilní fázi, čímž zjednodušuje experimentální postup a zlepšuje kompatibilitu s různými analytickými a preparativními aplikacemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem textu je představit princip a výhody BIST® režimu pro oddělení negativně nabitých oligonukleotidů pomocí dynamického naložení dvojmocných kationtů (Mg2+) na kationtově výměnnou stacionární fázi. Studie demonstruje vliv složení mobilní fáze na míru retence, odolnost kolony v bezbufrovém prostředí a selektivitu vůči různým sekvencím a délkám oligonukleotidů.

Použitá metodika a instrumentace

Princip metody:

• Stacionární fáze: kationtově výměnná kolona OligoMg s negativně nabitými skupinami.
• Dynamické zatížení: Mg2+ se váže mezi negativními skupinami stacionární fáze a oligonukleotidy.
• Mobilní fáze: pouze voda a acetonitril (MeCN) bez přidání pufrů.
• Regulace retenční síly: změnou poměru H2O/MeCN ovlivňující míru solvace Mg2+.

Instrumentace:

• Kolony OligoMg rozměrů 4,6×100 nebo 4,6×150 mm, částice 2–5 µm, 110 Å póry.
• Detekce UV při 260 nm.
• Průtok 0,5–1,0 mL/min, teplota 30 °C.
• Gradienty MeCN v rozmezí 55–80 % v závislosti na analytech.

Hlavní výsledky a diskuse

Retence oligonukleotidů je úměrná počtu nukleobází a jejich sekvenční struktuře, kdy delší řetězce s více negativními náboji projevují silnější vazbu. Změna obsahu MeCN posunula eluci od časných po pozdní retenční lety. Jednorázové naložení Mg2+ zajistilo stabilní retenci po stovkách injekcí díky nízké mobilitě iontů v bezbufrové fázi. Studie rovněž ukázala, že různé základní sekvence stejné délky vykazují rozdílnou retenci v závislosti na geometrii molekuly.

Přínosy a praktické využití metody

BIST® přináší:

• Jednoduchou mobilní fázi bez pufrů, která usnadňuje přípravu a zkracuje časy nivelace.
• Odlišn í selektivitu oproti klasickým runům iontové výměny i RP iontového párování.
• Vysokou opakovatelnost a stabilitu retence při dlouhých sekvencích injekcí.
• Možnost aplikace jak v analytických, tak v preparativních procesech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření BIST® pro separaci dalších nabitých biomolekul (peptidů, sacharidů), integrace s hmotnostní spektrometrií díky bezpufrové mobilní fázi a adaptace pro vysokokapacitní preparativní chromatografii. Dále je perspektivní vývoj mechanických úprav stacionární fáze pro ještě jemnější řízení retenční síly a selektivity.

Závěr

BIST® nabízí efektivní, jednoduchou a robustní alternativu k dosavadním chromatografickým režimům pro oligonukleotidy. Klíčovým prvkem je dynamické vytváření mostu Mg2+ mezi negativně nabitou stacionární fází a analyty, umožňující spolehlivou separaci bez pufrování.

Reference

SIELC Technologies, Inc. Newsletter June 2024 – New Way of Separation of Oligonucleotides with only H2O/MeCN in Mobile Phase