Efficient Method Development for Separation of Capped mRNA Fragments
Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
Analýza 5´‐capirovaných mRNA fragmentů a jejich nečistot je klíčová pro zajištění kvality mRNA vakcín a terapeutik. Správná separace kapových struktur (Cap-0, Cap-1) a vedlejších produktů (GpppR-, ppR-, pppR-) zaručuje kontrolu biologické aktivity, stability a bezpečnosti těchto nových léčiv.
Cílem studie je předvést efektivní vývoj chromatografické metody pro reverzněfázovou iontově‐párovou separaci mRNA fragmentů s využitím softwaru LabSolutions MD a kombinace LCMS‐2050 a LCMS‐9050. Studie popisuje postup pilotního screeningu, optimalizace parametrů a potvrzení struktur pomocí hmotnostní spektrometrie.
V projektu byly použity následující přístroje a komponenty:
První screening ion‐párových činidel (DIPEA, TEA, DBA, HA) prokázal, že dibutylamin (DBA) a hexylamin (HA) umožňují rozdělení fragmentů do více vrcholů, na rozdíl od DIPEA a TEA, kde docházelo ke koeluji. Druhá fáze screeningu (2 × 4 × 5 parametrů) ukázala optimální podmínky: kolona C18-300 Å, 20 mmol/L HA a poměr acetonitril/methanol 75 % v organické fázi. Další optimalizace gradientu (30 min, počátek 20 % B) a teploty kolonové pece (40 °C) zvýšila rozlišení (R = 1,80). Design space vizualizace potvrdila vliv prodloužení gradientu, vyšší počáteční koncentrace a nižší teploty na kvalitu separace.
Metoda výrazně zrychluje a zjednodušuje vývoj analytických postupů pro oligonukleotidy. LabSolutions MD automatizuje přípravu mobilních fází, generování analýz a hodnocení chromatogramů. Kombinace s LCMS-9050 poskytuje vysokou přesnost identifikace, zatímco LCMS-2050 přináší uživatelskou přívětivost pro rutinní QC.
Očekává se rozšíření AQbD (Analytical Quality by Design) přístupů v biotechnologické analýze, integrace AI‐řízených nástrojů pro predikci separačních podmínek a vyšší míra automatizace jak v experimentální, tak datové části. Uplatnění najde i u pokročilých modifikací mRNA a komplexních biologických vzorků.
LabSolutions MD ve spojení s LCMS-2050 a LCMS-9050 nabízí robustní a efektivní platformu pro vývoj iontově‐párových metod separace mRNA fragmentů. Automatizace a vysoké rozlišení hmotnostní spektrometrie výrazně snižují čas potřebný k optimalizaci metody a zvyšují spolehlivost výsledků.
1. Ramanathan A., Robb G. B., Chan S. H., "mRNA capping: biological functions and applications", Nucleic Acids Res., 2016, 44, 7511–7526.
LC/MS, LC/SQ, LC/TOF, Software, LC/MS/MS, LC/HRMS
ZaměřeníProteomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza 5´‐capirovaných mRNA fragmentů a jejich nečistot je klíčová pro zajištění kvality mRNA vakcín a terapeutik. Správná separace kapových struktur (Cap-0, Cap-1) a vedlejších produktů (GpppR-, ppR-, pppR-) zaručuje kontrolu biologické aktivity, stability a bezpečnosti těchto nových léčiv.
Cíle a přehled článku
Cílem studie je předvést efektivní vývoj chromatografické metody pro reverzněfázovou iontově‐párovou separaci mRNA fragmentů s využitím softwaru LabSolutions MD a kombinace LCMS‐2050 a LCMS‐9050. Studie popisuje postup pilotního screeningu, optimalizace parametrů a potvrzení struktur pomocí hmotnostní spektrometrie.
Použitá metodika a instrumentace
V projektu byly použity následující přístroje a komponenty:
- Nexera XS inert UHPLC (Method Scouting System)
- Shim-pack Scepter Claris C18 (100 mm × 2,1 mm, 1,9 μm; póry 120 a 300 Å)
- LabSolutions MD – automatizované generování screeningu a hodnocení výsledků
- LabSolutions Insight Biologics – analýza modifikací a nečistot
- LCMS-9050 (Q-TOF, ESI-negativní režim) pro přesnou identifikaci molekulové hmotnosti
- LCMS-2050 (jednočtvercový MS, DUIS negativní režim) pro rutinní kontrolní analýzy
Hlavní výsledky a diskuse
První screening ion‐párových činidel (DIPEA, TEA, DBA, HA) prokázal, že dibutylamin (DBA) a hexylamin (HA) umožňují rozdělení fragmentů do více vrcholů, na rozdíl od DIPEA a TEA, kde docházelo ke koeluji. Druhá fáze screeningu (2 × 4 × 5 parametrů) ukázala optimální podmínky: kolona C18-300 Å, 20 mmol/L HA a poměr acetonitril/methanol 75 % v organické fázi. Další optimalizace gradientu (30 min, počátek 20 % B) a teploty kolonové pece (40 °C) zvýšila rozlišení (R = 1,80). Design space vizualizace potvrdila vliv prodloužení gradientu, vyšší počáteční koncentrace a nižší teploty na kvalitu separace.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda výrazně zrychluje a zjednodušuje vývoj analytických postupů pro oligonukleotidy. LabSolutions MD automatizuje přípravu mobilních fází, generování analýz a hodnocení chromatogramů. Kombinace s LCMS-9050 poskytuje vysokou přesnost identifikace, zatímco LCMS-2050 přináší uživatelskou přívětivost pro rutinní QC.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření AQbD (Analytical Quality by Design) přístupů v biotechnologické analýze, integrace AI‐řízených nástrojů pro predikci separačních podmínek a vyšší míra automatizace jak v experimentální, tak datové části. Uplatnění najde i u pokročilých modifikací mRNA a komplexních biologických vzorků.
Závěr
LabSolutions MD ve spojení s LCMS-2050 a LCMS-9050 nabízí robustní a efektivní platformu pro vývoj iontově‐párových metod separace mRNA fragmentů. Automatizace a vysoké rozlišení hmotnostní spektrometrie výrazně snižují čas potřebný k optimalizaci metody a zvyšují spolehlivost výsledků.
Reference
1. Ramanathan A., Robb G. B., Chan S. H., "mRNA capping: biological functions and applications", Nucleic Acids Res., 2016, 44, 7511–7526.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of mRNA 5’ Cap Structure Using a Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer
2024|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9050 Application News Analysis of mRNA 5’ Cap Structure Using a Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer Junna Nakazono User Benefits The LCMS-9050 quadrupole time-of-flight mass spectrometer and the LabSolutions Insight™ Biologics analysis software enable characterization of…
Klíčová slova
biologics, biologicslabsolutions, labsolutionssequence, sequenceinsight, insightstrand, strandmodifications, modificationsimpurity, impurityalso, alsospectrometer, spectrometernews, newssoftware, softwareoligonucleotide, oligonucleotidepppr, ppprtab, tabnakazono
Reversed-Phase Ion-Pair LC/MS Analysis of siRNA under Denaturing and Non-Denaturing Conditions
2025|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9050 Application News Reversed-Phase Ion-Pair LC/MS Analysis of siRNA under Denaturing and Non-Denaturing Conditions Junna Nakazono User Benefits The LCMS-9050 quadrupole time-of-flight mass spectrometer can be used to characterize siRNA. The elution of siRNA…
Klíčová slova
denaturing, denaturingsirna, sirnaantisense, antisenseoligonucleotide, oligonucleotideinquiry, inquirysense, sensestranded, strandedbiologics, biologicsduplex, duplexnon, nonlabsolutions, labsolutionsunder, underinsight, insightnexera, nexeradenatured
Exploration and Optimization of Efficient Separation Conditions for Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography
2025|Shimadzu|Aplikace
High Performance Liquid Chromatography / Nexera XS inert Application News Exploration and Optimization of Efficient Separation Conditions for Oligonucleotides by Reversed-Phase Ion-Pair Chromatography Chihiro Hosoi, Emiko Ando User Benefits LabSolutions MD significantly reduces the manual effort associated with HPLC…
Klíčová slova
inquiry, inquirympa, mpaphase, phaseoptimization, optimizationmobile, mobileoligonucleotides, oligonucleotidesoligonucleotide, oligonucleotideconditions, conditionspair, pairdifferent, differentdba, dbaprofile, profileunder, undernexera, nexeragradient
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