在线脱盐高通量液质联用分析寡核苷酸
时间:2020-09-23 阅读:1614
前言 :寡核苷酸是一类短链核苷酸的总称(包括脱氧核糖核酸及核糖核 酸),如用于基因扩增和基因诊断的 PCR 引物和反义核酸,介导 基因沉默的小干扰 RNA(small interfering RNA,siRNA)等,努力 研究开发基因靶向治疗药物用于治疗病毒、肿瘤和遗传疾病。天然 的寡核苷酸在体内容易降解,稳定性差。通过修饰的寡核苷酸具有 较好的药学特性和体内稳定性 [1-2],但合成的寡核苷酸产物含有各 种杂质,需纯化精制,产物的鉴定和产品的质量控制至关重要。 液相和液质联用于寡核苷酸目标产物的高分辨分离和鉴定, 可以 判断待测寡核苷酸结构的变化,比如脱嘌呤、氧化、磷酸化等。寡 核苷酸样品中存在的盐分会影响其离子化过程和造成峰强度降低, 因此有必要进行质谱鉴定前的除盐处理。常规离线除盐方法耗时; 可以利用在线除盐方式进行寡核苷酸的分离鉴定,但样品通量需要 提高,以满足高通量的要求,如平均每天 2000 个样品的需求等。
本工作中,我们利用阀切换技术 [3-5] 对寡核苷酸样品进行在线 除盐,建立简单、快速、高效的超高效液相色谱线性离子阱 质谱仪(Vanquish Duo-LTQ XL)在线除盐和寡核苷酸分子量 测定的分析方法。
实验方法 1. 仪器和耗材 • 包括下列模块和组件的 Thermo Vanquish Duo 超高效液相色谱系统 泵:Dual Pump(P/N VF-P32-A)自动进样器:Split Sampler FT(P/N VF-A10-A) 柱温箱:Column Compartment H(VH-C10-A) • 质谱仪:Thermo ScienticTM LTQ-XL 质谱 • 分流器:Analytical Scientic Instruments(Model No.600- PO10-06) • 色谱柱:Acclaim Polar Advantage II 2. 试剂 甲醇(质谱级,Fisher公司)、三乙胺(Sigma)、六氟异丙醇(Sigma), 去离子水(18.2MΩ) 3. 样品 合成的不同分子量的寡核苷酸含盐的样品来源于客户。 4. 色谱条件和质谱条件 色谱柱:Acclaim Polar Advantage II(C18-2×10 mm 5 μm) 柱温:30℃
Vanquish Duo 右泵(平衡泵)流动相 A:0.75% 六氟异丙醇和 0.038% 的三乙胺的水溶液 Vanquish Duo 左泵(分析泵)流动相 B:0.75% 六氟异丙醇和 0.038% 的三乙胺和 90% 甲醇溶液
实验结果与讨论 1. 色谱柱串联在线除盐 [6] 利用图 1 的串联配置可以加速脱盐和洗脱过程。在线除盐和分析的 整个过程主要分为两个部分:(1)样品上样至脱盐柱 1,在流速 2mL/min 的除盐水相条件下,样品中的盐快速被除去,待测样品保 留在脱盐柱上;(2)进行阀切换,洗脱有机相快速进入脱盐柱 1, 将待测样品从脱盐柱 1 上洗脱进入质谱检测。 2. Vanquish Duo 串联 MS(LTQ XL)进行寡核苷酸定性分析 图 3-5 所 示, 为 寡 核 苷 酸 样 品 S1 和 S2 的质谱总离子流谱 图,响应良好,测得质谱原始数据须保存为 Prole 格式,通过 BioPharmaFinder 软件 Intact 分析进行去卷积分析,得到相应的寡 聚核苷酸样品分子量(图 6-8)和去卷积后匹配原始谱图(图 9-11)
结论:本文建立了简单、快速、高效的液相色谱 - 线性离子阱质谱仪 (Vanquish Duo-LTQ XL)在线除盐和检测寡核苷酸分子量的分析 方法。该方法一个样品的整个分析周期为 42 秒(包括进样针清洗、 进样和质谱数据采集),利用该方法对不同分子量的寡核苷酸样品 进行快速除盐分析,测定分子量与理论分子量平均偏差约 100 ppm (表 4)。建立的在线除盐方法快速简便,质谱鉴定准确度高,样 品分析周期非常短(42 秒),24h 内可以分析高达 2000 个样品, 满足寡核苷酸样品的高通量分析要求。
参考文献 1. 贾巧云、邓新秀、高婵等 . 反相离子对高效液相色谱法分析硫代反义寡 核苷酸 CT102 相关杂质。药物分析杂质 2013,33(7):1157-1162 2. Martin Gilar.,et al.Characterization of therapeutic oligonucleotides using liquid chromatography with on-line mass spectrometry detection[J].Oligo mucleotides,2003,13:229-243 3. 1. Opiteck G J, Lewis K C, Jorgenson J W, et al. Comprehensive on-line LC/LC/MS of proteins[J]. Analytical Chemistry, 1997, 69(8):1518-1524. 4. 2.Wei J, Sun J, Yu W, et al. Global Proteome Discovery Using an Online Three-Dimensional LC−MS/MS[J]. Journal of Proteome Research, 2005, 4(4):801-808. 5. 3.Yoshida H, Mizukoshi T, Hirayama K, et al. On-line desalting-mass spectrometry system for the structural determination of hydrophilic metabolites, using a column switching technique and a volatile ion-pairing reagent.[J]. Journal of Chromatography A, 2006, 1119(1):315-321. 6. on-line high-throughput desalting to prepare samples for mass spectrometry.application update 174