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奧利給/還看賽默飛

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隨著新guan類核酸疫苗的成功，核酸制藥行業(yè)開始蓬勃發(fā)展（如mRNA和小核酸）。在今年的ASMS中，應廣大客戶要求，賽默飛推出mRNA和小核酸的深度解析workflow，提供一站式解決方案（圖1）。該workflow涵蓋前處理、色譜分離、質(zhì)譜表征、數(shù)據(jù)處理和報告輸出等內(nèi)容，不僅幫助客戶全面、深度地解析核酸產(chǎn)品、指導工藝優(yōu)化，還為核酸產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換提供解決方案。

△圖1. 核酸深度解析workflow

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整體特點與優(yōu)勢

★樣品前處理——完整的核酸酶體系：

包含H酶和T1酶等。其中，磁珠結合的T1酶，實現(xiàn)了核酸mapping分析的高覆蓋度和良好重復性；

★色譜分離——DNApac™ RP色譜柱：

為核酸的加帽、加尾和mapping分析提供良好的峰形和重復性；

★色譜分離——Vanquish™系列UHPLC：

生物兼容系統(tǒng)，極大減少金屬加合峰，提高目標組分的質(zhì)譜響應；

★數(shù)據(jù)采集——Orbitrap系列質(zhì)譜檢測器：

質(zhì)量軸zui穩(wěn)定、靈敏度和分辨率最高的Orbitrap質(zhì)譜，用zui全面、清晰、可靠的數(shù)據(jù)為您呈現(xiàn)核酸產(chǎn)品本來的樣子；

★數(shù)據(jù)分析——BioPharma Finder軟件（以下簡稱BPF軟件）：

精確到堿基的序列和修飾設置、靈活的酶切位置選擇、完善的加合峰設置，讓每一種可能盡在掌握。BPF 5.1升級去卷積方法，wan美實現(xiàn)硫代核酸的分子量解析。在核酸mapping分析中，BPF 5.1利用先*的動力學模型算法和隨機序列生成器，為核酸序列鑒定結果提供多重卡值，確保鑒定結果的可靠性。

mRNA的

mapping分析

Mapping分析時為了獲得特異性較強的長核酸片段，通常采用人為漏切的方法，但該操作也為Mapping分析帶來諸多挑戰(zhàn)（圖2）。

△圖2. Mapping分析的挑戰(zhàn)與賽默飛解決方案

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賽默飛核酸分析workflow（圖3）wan美解決mapping分析遇到的難題，實現(xiàn)核酸單個堿基鑒定和序列高度覆蓋分析（圖4），相關成果已發(fā)表在《Analytical Chemistry》(Vanhinsbergh et al, Analytical Chemistry, 2022, 94, 20, 7339–7349 ）。

△圖3. BPF軟件mapping解析界面(上)和賽默飛mapping分析workflow（下）

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△圖4. 長達48 mer的核酸序列多價態(tài)（17、19、20）均可實現(xiàn)鑒定

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為了實現(xiàn)核酸序列的準確鑒定，除了優(yōu)*的一級和二級數(shù)據(jù)以外，軟件的解析也bi不可少。BPF5.1采用先*的動力學模型算法，預測二級碎片m/z的同時還預測二級碎片的強度，綜合同位素峰形、二級碎片強度和質(zhì)量偏差等因素得到的confidence卡值可減少核酸鑒定的假陽性（圖5）。此外，BPF5.1還創(chuàng)新性地將隨機序列生成器用于核酸序列鑒定卡值，進一步確保核酸鑒定的可靠性。

△圖5. 傳統(tǒng)的核酸二級預測圖（上）、BPF核酸二級預測圖（中）、核酸二級實測圖（下）

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mRNA 加 帽

Orbitrap的高靈敏度、高分辨率和高穩(wěn)定性，以及BPF軟件靈活的序列設置，為全面解析加帽產(chǎn)品、準確計算加帽率保駕護航（圖6）。

△圖6. mRNA加帽檢測關鍵點

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mRNA加尾檢測

Orbitrap的高分辨率為polyA的檢測提供準確分子量，即使是分子量超過4萬的polyA偏差仍小于1 Da。同時，Orbitrap的高靈敏度可實現(xiàn)低豐度polyA組分的檢測，還原一個真實的polyA分布圖（圖7）。

△圖7. mRNA加尾檢測

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小核酸檢測

小核酸的檢測通常包含分子量、序列（同mRNA mapping的鑒定需求）、雜質(zhì)（同mRNA mapping的鑒定需求）、臨床分析和代謝分析。其中，普通去卷積方法無法為一些修飾的小核酸，如硫代小核酸獲得準確的分子量。BPF5.1 軟件利用硫同位素的du特豐度分布，生成序列特異性的同位素模型，從而更為便捷地獲取精確解卷積結果（圖8）。

△圖8. 普通去卷積與含硫元素特異性去卷積用于硫代核酸分子量分析

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同時，Orbitrap的PRM模式，為小核酸的定量分析提供高選擇性、高靈敏度和高可靠性的結果（圖9）。

△圖9. Orbitrap系列質(zhì)譜的PRM功能及其在血液中小核酸定量分析的應用

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BioPharma Finder軟件的靈活性與Orbitrap的高性能，為您繪制一張真實的小核酸代謝譜（圖10）。

△圖10. 小核酸修飾呈現(xiàn)（左）和代謝產(chǎn)物解析

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核酸藥物作為一類新型藥物，具有廣闊的前景，對其質(zhì)量控制的法規(guī)要求也會愈加嚴格。Orbitrap高分辨質(zhì)譜的高分辨、高靈敏度及高質(zhì)量二級譜圖等優(yōu)異性能，能夠更高效及深入地分析核酸結構、修飾變異體及相關雜質(zhì)，可用于工藝優(yōu)化及質(zhì)量評估，提高其安全性及有效性。

創(chuàng)新的腳步不會停止，一起解鎖高階模式，未來可期。

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