寡核苷酸和多肽的核磁共振表征

亮点

高灵敏度

利用新型探头和磁体技术加快结构分配并精确定位结构变化

选择性

利用 ³¹P 或 ¹⁹F 等选择性核素的采集，获得更高的选择性和分辨率

定量

在没有参考材料的情况下，准确测定绝对含量或测量 PS 与 PO 的寡核苷酸连接比率

多肽和寡核苷酸（TIDES）是针对多种疾病的重要而有效的治疗方式：如糖尿病、癌症、骨质疏松症、心血管疾病、遗传性疾病和其他罕见疾病等等。核磁共振（NMR）波谱是最适合对这些模式进行结构表征的高分辨率技术，包括高级结构（HOS）、手性鉴定以及可比性和相似性评估。TIDES 固有的优势（特异性、安全性、有效性、可药用适应症和低成本）使生物制药行业对其研发的兴趣与日俱增：从 2016 年到 2023 年，TIDES 约占 FDA 批准的所有新药实体的 13%^1-6。最近的 FDA 和 EMA 指导文件草案^8-10 要求加强 TIDES 的表征（包括区分立体异构体特征），这就需要先进的分析技术，建议使用核磁共振（NMR）来满足这些需求。

核磁共振被广泛视为表征各种化学结构的 “黄金标准”，灵敏度、分辨率和数据处理方面的进步使详细表征成为可能，从而为 TIDES 的发现、开发和制造提供支持。Ascend Evo 仪器的推出使磁场强度更高的磁体，特别是 1 GHz 仪器，更易于用于 TIDES 表征，因为它减少了制冷剂的占用和维护。较高场强下分辨率的提高加快了多肽的分配过程，并促进了寡聚物对映体复杂性的表征，这两点在治疗开发中都非常重要。此外，探头技术的发展提高了常用场强（500 和 600 MHz）下的质量灵敏度，并可直接检测寡核苷酸特有的核。3 毫米多核反向（MNI）低温探头CryoProbe™ 与其他类似的 CryoProbe（如 5 毫米 TCI CryoProbe）相比，提高了灵敏度，进一步加快了多肽的分配，并具有一个可调谐到¹⁹F 和³¹P 的通道，以加强寡核苷酸的表征。尽管多肽和寡核苷酸在化学和动态方面非常复杂，但 NMR 技术的这些改进使科学家们能够应对 TIDES 表征的挑战，确保患者的安全。

^{1. O.A. Musaimi, D.A. Shaer, B.G. De la Torre, and F. Albericio. Pharmaceutical. 2018; 11. 42-51.

2. D.A. Shaer, O.A. Musaimi, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2019; 12. 52-57.

3. D.A. Shaer, O.A. Musaimi, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2020; 13. 40-54.

4. D.A. Shaer, O.A. Musaimi, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2021; 14. 145-158.

5. D.A. Shaer, O.A. Musaimi, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2022; 15. 222-138.

6. O.A. Musaimi, D.A. Shaer, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2023; 16. 336-345.

7. D.A. Shaer, O.A. Musaimi, F. Albericio and B.G. De la Torre. Pharmaceutical. 2024; 17. 243-155.

8. US Department of Health and Human Services, FDA. ANDAs for Certain Highly Purified Synthetic Peptide Drug Products That Refer to Listed Drugs of rDNA Origin. May 2021. https://www.fda.gov/media/107622/download. Accessed 27-Apr-2024.

9. US Department of Health and Human Services, FDA. Draft Guidance on Givosiran Sodium. May 2023. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/psg/PSG_212194.pdf. Accessed 27-Apr-2024.

10. European Medicines Agency. Guideline on the Development and Manufacture of Synthetic Peptides. Oct 2023. https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/draft-guideline-development-and-manufacture-synthetic-peptides_en.pdf. Accessed 27-Apr-24.}

Ascend Evo 1.0 GHz 核磁共振系统

应用

使用 5 mm TCI CryoProbe（红色）与 3 mm MNI CryoProbe（蓝色）对比艾塞那肽（一种 GLP-1L 抗糖尿病药物）的一维 ¹H NMR 图谱，以显示灵敏度的差异。

对比使用 5 mm TCI CryoProbe（红色）和 3 mm MNI CryoProbe（蓝色）的艾塞那肽（一种 GLP-1L 抗糖尿病药物）的二维 ¹H-¹³C HSQC 图谱，以显示灵敏度的差异。

使用 MNI CryoProbe ³¹P NMR 提高了分辨率和选择性，可轻松测定 16 聚体寡核苷酸的 PS/PO 比率。

使用 MNI CryoProbe 进行二维 ¹H-³¹P NMR 分析，有助于提高 16 聚体寡核苷酸 PS 对映体中心的表征能力。

16 个聚合物寡核苷酸在 600 MHz 和 1 GHz 下的二维 ¹H-¹³C HSQC 谱图对比，凸显了提高表征所需的更高分辨率和灵敏度。

16 个聚合物寡核苷酸在 1 GHz 频率下的二维 ¹H-¹³C TOCSY 谱图突出显示了表征 PS 修饰寡核苷酸非对映群分布所需的更高分辨率和灵敏度。

案例分析

固有无序蛋白质的序列特异性分配

目前，我们尚未完全了解生物系统中固有无序蛋白（IDP）的功能、结构和动力学特性。

网络研讨会

Discovery of small molecules that target RNA. NMR is the method of choice.

2024年6月18日

Validation and implementation of qNMR as platform methods of oligonucleotides and peptides

样品（固体或液体）中多肽和寡核苷酸的含量在很多方面都很重要。对于多肽而言，传统的方法，如凯氏定氮、元素分析（EA）和氨基酸分析（AAA），需要在苛刻的条件下分解蛋白质，以确定蛋白质的含量。对于寡核苷酸，最广泛使用的定量技术之一是紫外（UV）光谱法。这种方法需要耗时的样品制备，而且由于消光系数的不确定性，该方法的准确性也会受到影响。

ON DEMAND SESSION – November 1, 2023

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Ascend Evo 1.0 GHz核磁共振波谱仪宣传彩页
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