Improved Recovery of a Lipid Conjugated Antisense Oligonucleotide from Human Plasma using the OligoWorks™ SPE Microplate Kit and an Optimized Protocol
Aplikace | 2025 | WatersInstrumentace
Oligonukleotidové terapie se rychle rozvíjejí v oblasti genové terapie a personalizované medicíny. Pro jejich úspěšný výzkum a vývoj je nezbytné spolehlivé a citlivé kvantitativní stanovení v komplexních biologických matricích, jako je lidská plazma. Konjugace oligonukleotidů s lipidy zvyšuje výzvy při extrakci a snižuje návratnost, což negativně ovlivňuje citlivost LC-MS metod.
Cílem studie bylo vyvinout jednoduchý, kitový workflow pro extrakci lipidově konjugovaného antisense oligonukleotidu (ASO) z lidské plazmy. Autoři porovnali standardní protokol OligoWorks SPE Microplate Kitu s optimalizovaným postupem, který měl zajistit vyšší návratnost a lepší analytické parametry při nízkém objemu vzorků (100 µl).
Pro přípravu vzorků byla využita kombinace enzymatické digesce a SPE na 96-well mikrodesorpční destičce:
Po aplikaci výchozího protokolu byla zjištěna nízká až střední návratnost lipid-ASO z různých plazmatických vzorků (K2EDTA, NaHep, LiHep). Optimalizovaný postup s prodlouženou digescí, 2× Proteinase K a 1% NP-40 Alternative vedl k významnému zvýšení návratnosti až na 99 %. Analytické parametry metody:
Kitový přístup minimalizuje čas a úsilí při vývoji vzorkovacího postupu, je kompatibilní s automatizovanými platformami a umožňuje „walk-away“ práci. Vysoká návratnost a citlivost metody podporují biofarmaceutický výzkum ADME/DMPK oligonukleotidových léčiv, zejména při omezeném objemu vzorku.
Očekává se další zlepšení citlivosti nasazením systémů Xevo TQ Absolute a rozšíření aplikace na ostatní biologické matrice (tkáně, moč). Integrace do vysokopropustných platforem a kombinace s novými sorbenty či surfaktanty může dále optimalizovat extrakci modifikovaných oligonukleotidů.
Standardizovaný, kitový postup OligoWorks SPE Microplate Kit s optimalizovanou enzymatickou digescí a mírnou úpravou wash-kroků dosahuje plné návratnosti lipidově konjugovaného ASO z lidské plazmy a nízkého LLOQ při minimálním objemu vzorku. Metoda je robustní, snadno použitelná i pro méně zkušené uživatele a významně zrychluje bioanalytický workflow.
Příprava vzorků, Spotřební materiál, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníLipidomika, Klinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Oligonukleotidové terapie se rychle rozvíjejí v oblasti genové terapie a personalizované medicíny. Pro jejich úspěšný výzkum a vývoj je nezbytné spolehlivé a citlivé kvantitativní stanovení v komplexních biologických matricích, jako je lidská plazma. Konjugace oligonukleotidů s lipidy zvyšuje výzvy při extrakci a snižuje návratnost, což negativně ovlivňuje citlivost LC-MS metod.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout jednoduchý, kitový workflow pro extrakci lipidově konjugovaného antisense oligonukleotidu (ASO) z lidské plazmy. Autoři porovnali standardní protokol OligoWorks SPE Microplate Kitu s optimalizovaným postupem, který měl zajistit vyšší návratnost a lepší analytické parametry při nízkém objemu vzorků (100 µl).
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků byla využita kombinace enzymatické digesce a SPE na 96-well mikrodesorpční destičce:
- Proteinase K digesce (RapiZyme Proteinase K Module): původně 1 hodina při 55 °C, optimalizováno na 2 hodiny a dvojnásobné množství enzymu
- Přidání noniontového surfaktantu NP-40 Alternative (1 %) k rozrušení komplexů ASO–protein
- WAX SPE sorbent (OligoWorks Mixed-Mode Weak Anion Exchange) pro selektivní retenci negativního řetězce oligonukleotidu
- µElution formát umožňující eluovat ve 25 µl bez následné evaporace a rekonstituce
- ACQUITY I-Class PLUS UPLC System
- ACQUITY Premier Oligonucleotide BEH C18 kolona, 1,7 µm, 2,1 × 50 mm
- Xevo TQ-XS Tandemový kvadrupólový hmotnostní spektrometr, ESI- (možné použití Xevo TQ Absolute pro vyšší citlivost)
Hlavní výsledky a diskuse
Po aplikaci výchozího protokolu byla zjištěna nízká až střední návratnost lipid-ASO z různých plazmatických vzorků (K2EDTA, NaHep, LiHep). Optimalizovaný postup s prodlouženou digescí, 2× Proteinase K a 1% NP-40 Alternative vedl k významnému zvýšení návratnosti až na 99 %. Analytické parametry metody:
- Lineární odezva s R2 ≥ 0,99
- Dynamický rozsah 5–2 500 ng/mL
- Limit kvantifikace (LLOQ) 5 ng/mL z 100 µl plazmy
- Přesnost v rámci ±15 % nominální hodnoty bez použití vnitřního standardu
Přínosy a praktické využití metody
Kitový přístup minimalizuje čas a úsilí při vývoji vzorkovacího postupu, je kompatibilní s automatizovanými platformami a umožňuje „walk-away“ práci. Vysoká návratnost a citlivost metody podporují biofarmaceutický výzkum ADME/DMPK oligonukleotidových léčiv, zejména při omezeném objemu vzorku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zlepšení citlivosti nasazením systémů Xevo TQ Absolute a rozšíření aplikace na ostatní biologické matrice (tkáně, moč). Integrace do vysokopropustných platforem a kombinace s novými sorbenty či surfaktanty může dále optimalizovat extrakci modifikovaných oligonukleotidů.
Závěr
Standardizovaný, kitový postup OligoWorks SPE Microplate Kit s optimalizovanou enzymatickou digescí a mírnou úpravou wash-kroků dosahuje plné návratnosti lipidově konjugovaného ASO z lidské plazmy a nízkého LLOQ při minimálním objemu vzorku. Metoda je robustní, snadno použitelná i pro méně zkušené uživatele a významně zrychluje bioanalytický workflow.
Reference
- Transparency Market Research (2024). Oligonucleotides Market Outlook 2034: Projected to Reach US$ 13.1 Billion by 2034.
- Lilly Whitepaper (2024). Overview and Outlook for RNA-Based Therapies.
- Tran P, Weldemichael T, Liu Z, Li HY (2022). Delivery of Oligonucleotides: Efficiency with Lipid Conjugation and Clinical Outcome. Pharmaceutics, 14(2):342.
- Araya M. et al. (2023). Elements of Robust SPE-Based Oligonucleotide Extraction. Waters Application Note, 720008414.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Improved Bioanalytical Extraction of Therapeutic Antisense Oligonucleotides, Including a Lipid Conjugated ASO From Liver and Brain Tissue Using the OligoWorks™ SPE Microplate Kit
2025|Waters|Aplikace
Application Note Improved Bioanalytical Extraction of Therapeutic Antisense Oligonucleotides, Including a Lipid Conjugated ASO From Liver and Brain Tissue Using the OligoWorks™ SPE Microplate Kit Makda Araya, Mary Trudeau, Balasubrahmanyam Addepalli, Matthew A. Lauber Waters Corporation Abstract To develop and…
Klíčová slova
oligoworks, oligoworksmicroplate, microplatebrain, brainliver, livertissue, tissuespe, spekit, kitusing, usingfrom, fromsurfactants, surfactantsbioanalytical, bioanalyticaloligonucleotide, oligonucleotideionic, ionicdisrupt, disruptmembranes
Quantification of a Lipid Conjugated Antisense Oligonucleotide (ASO) Extracted From Rat Plasma Using the OligoWorks™ SPE Microplate Kit on a HRMS System
2024|Waters|Aplikace
Application Note Quantification of a Lipid Conjugated Antisense Oligonucleotide (ASO) Extracted From Rat Plasma Using the OligoWorks™ SPE Microplate Kit on a HRMS System Nikunj Tanna, Mary Trudeau Waters Corporation Abstract Discovery bioanalysis laboratories play a critical role in the…
Klíčová slova
oligoworks, oligoworksaso, asomicroplate, microplateantisense, antisenseoligonucleotide, oligonucleotiderat, ratconjugated, conjugatedhrms, hrmsspe, spelipid, lipidplasma, plasmakit, kitextracted, extractedquantification, quantificationsystem
IMPROVED TISSUE HOMOGENIZATION AND SPE-BASED SAMPLE PREPARATIONS FOR THE QUANTITATIVE LC-MS ANALYSIS OF OLIGONUCLEOTIDE THERAPEUTICS
2024|Waters|Postery
IMPROVED TISSUE HOMOGENIZATION AND SPE-BASED SAMPLE PREPARATIONS FOR THE QUANTITATIVE LC-MS ANALYSIS OF OLIGONUCLEOTIDE THERAPEUTICS Makda Araya; Kim Tran; Mary Trudeau; Joe Fredette; Balasubrahmanyam Addepalli; Matthew Lauber Waters Corporation, Milford, MA RESULTS INTRODUCTION Efficient extraction of drug analytes is a…
Klíčová slova
aso, asotissue, tissueasos, asosoligoworks, oligoworksoligonucleotides, oligonucleotidesoligonucleotide, oligonucleotidereproducible, reproduciblespe, speextraction, extractionantisense, antisensemicroplate, microplatehomogenization, homogenizationrepeatable, repeatablebioanalysis, bioanalysisconjugated
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