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技術(shù)前沿 | 如何快速穿包裝鑒別寡核苷酸初始物料?
寡核苷酸
新冠疫情中,,一般采用如聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)快速檢測(cè)是否存在 SARS-CoV-2 ,。PCR 檢測(cè)的目標(biāo)是由亞磷酰胺為主體合成的核苷酸或者短鏈 RNA/DNA 分子。 亞磷酰胺單體的排列,、化學(xué)改性以及數(shù)量賦予 RNA/DNA 序列特定靶向,,應(yīng)用于疾病篩查、生物醫(yī)學(xué)研究和刑事等領(lǐng)域,。在過去幾年,,寡核苷酸應(yīng)用與日俱增,滿足質(zhì)量要求的供應(yīng)鏈日趨緊張,。在 cGMP 環(huán)境下,,對(duì)合成寡核苷酸的初始物料,在物料接收處進(jìn)行鑒別,,以保持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),。這是在寡核苷酸生產(chǎn)流程中防止原料摻假或引入劣質(zhì)原料的道防線。

本文介紹安捷倫 vaya 手持拉曼用于鑒別合成寡核苷酸的商品化物質(zhì)---亞磷酰胺,。實(shí)驗(yàn)證明,,在 cGMP 環(huán)境下 Vaya 可穿透透明或不透明容器有效鑒別和區(qū)分生物制藥的原輔料。
Agilent Vaya 手持拉曼采用空間位移拉曼(SORS)技術(shù),,可以直接穿透透明和不透明的容器鑒別原輔料(如圖 1 ),,還可以準(zhǔn)確區(qū)分類似物,例如非對(duì)映異構(gòu)體,、位置異構(gòu)體,、多晶型等。

圖 1 . Vaya 直接穿透棕色玻璃瓶鑒別寡核苷酸初始物料
Vaya 直接穿透棕色玻璃瓶測(cè)試的五種亞磷酰胺(采購于 Sigma Aldrich),,測(cè)試譜圖如下:
a. DMT-dA(bz) Phosphoramidite
b. DMT-dT Phosphoramindite
c. DMT-dG(ib) Phosphoramidite
d. DMT-dA(bz)-CPG
e. DMT-2’O-Methyl-rA(bz) Phosphoramidite

圖 2 . 5 種亞磷酰胺的拉曼譜圖
從圖 2 看出,,c 和 d 的兩種亞磷酰胺在 1000-1500cm-1 范圍有明顯特征峰,容易和其他四種亞磷酰胺區(qū)分,,而其他三種亞磷酰胺就很相似,,對(duì)于拉曼鑒別就具有一定挑戰(zhàn),。Vaya 手持拉曼采用雙參數(shù) R2 和 LMC 同時(shí)評(píng)判測(cè)試結(jié)果是 Pass 還是 Fail ,,相比單一參數(shù)評(píng)判,更容易區(qū)分相似組分,。更重要的是,,Vaya 在建模過程中還具備添加相似組分的功能,,讓其區(qū)分相似組分的能力更加強(qiáng)大。
建模時(shí)不添加相似組分
如圖 3 是建模不添加相似組分的 5 種亞磷酰胺的交叉驗(yàn)證結(jié)果,。直接隔著棕色玻璃瓶分別對(duì)每一種亞磷酰胺建模(此時(shí)沒有將其他 4 種亞磷酰胺作為相似組分添加入模型),,再用每一個(gè)模型分別去驗(yàn)證 5 種亞磷酰胺。理想情況應(yīng)該是,,只有每一個(gè)模型驗(yàn)證自身時(shí),,結(jié)果是 Pass ,而驗(yàn)證其他四種亞磷酰胺時(shí),,結(jié)果均是 Fail ,。實(shí)際結(jié)果表明,在不添加相似組分時(shí),,由于其中幾種亞磷酰胺相似度太高,,Vaya 不能穩(wěn)定的區(qū)分這 5 種亞磷酰胺。于是下一步就在建模中采用添加相似組分的功能,。

圖 3 . 不添加相似組分時(shí) 5 種亞磷酰胺的交叉驗(yàn)證結(jié)果
建模時(shí)添加相似組分
如圖 4 是采用添加相似組分功能后 5 種亞磷酰胺的交叉驗(yàn)證結(jié)果,。直接隔著棕色玻璃瓶分別對(duì)每一種亞磷酰胺建模,并將其他 4 種亞磷酰胺作為相似組分添加入模型中,,啟動(dòng)更智能的算法,,再用每一個(gè)模型分別去驗(yàn)證 5 種亞磷酰胺。結(jié)果發(fā)現(xiàn),,每種亞磷酰胺模型只在驗(yàn)證測(cè)試自身時(shí),,結(jié)果是 Pass,驗(yàn)證測(cè)試其他四種物質(zhì)時(shí)都顯示 Fail,。說明在采用添加相似組分功能后,,Vaya 可以直接隔著棕色玻璃瓶穩(wěn)定鑒別區(qū)分亞磷酰胺物質(zhì)。

圖 4 . 添加相似組分時(shí) 5 種亞磷酰胺的交叉驗(yàn)證結(jié)果
結(jié)語
安捷倫 Vaya 手持拉曼,,無需打開容器,,在物料接收處,只需幾秒即可直接驗(yàn)證亞磷酰胺,,快速判斷其是否被裝錯(cuò),。Vaya 也同樣適用于生物制藥其他原輔料的驗(yàn)證。