寡核苷酸和多肽的核磁共振表征

亮点

灵敏度

利用新型探头和磁体技术加速结构指认以及精准确定结构变化

选择性

通过采集 ³¹P 或 ¹⁹F 等原子核信号，获取更高的选择性和分辨率

定量

无需参考物质，准确测定绝对含量或寡核苷酸中PS与PO的连接比例

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药物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，因为它减少了占用空间和制冷剂的维护。更高场强下分辨率的提高可以加速多肽的指认过程，促进寡核苷酸对映体复杂性的表征，这两项在药物开发中都非常重要。此外，探头技术的发展大大提高了常规场强（500 和 600 MHz）下的灵敏度，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指认，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 Draft Guidance on Givosiran Sodium.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 聚体寡核苷酸在 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 聚体寡核苷酸在 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体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

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Ascend Evo 1.0 GHz核磁共振波谱仪宣传彩页
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