随着寡核苷酸、siRNA、ASO 等核酸药物研发持续升温,如何准确表征其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,已成为药物研发与评价中的重要环节。然而,与传统小分子药物相比,核酸类分子具有分子量大、带有大量负电荷、易与基质及材料表面发生相互作用等特点,使其 DMPK 分析面临贯穿整个实验流程的多重挑战。
在样品前处理环节,复杂生物基质中的核酸药物需要经过高效提取与净化,传统方法不仅操作步骤繁琐、耗时较长,还可能面临回收率偏低、重现性不足等问题;进入液相色谱分离环节后,核酸分子又容易与流路、色谱柱及相关材料表面发生非特异性吸附,造成样品损失、峰形异常甚至残留,从而影响定量结果;而在质谱检测端,复杂基质、离子化效率以及多电荷离子等因素进一步对检测灵敏度提出挑战,尤其面对低浓度生物样品时,对 LC-MS/MS 系统的性能要求更为严苛。
01 前处理
更高回收,更高效

Thermo Scientific™ SMART Digest™ OligoSelect™ 试剂盒,将高效蛋白酶解与WAX磁珠捕获同步进行,有效解除寡核苷酸与蛋白质结合,减少繁琐的样品净化步骤。无需传统变性剂,流程更简化、方法开发更快速;适用于血浆及组织匀浆等多种生物基质,并展现良好的寡核苷酸回收率。每套可处理96个样品,兼容磁力架及KingFisher™自动化平台,为后续LC-MS分析提供高效、稳定的样品前处理方案。

MART Digest OligoSelect 试剂盒工作原理
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在低、中、高三个浓度水平下,IS均保持稳定的回收率(93%–94%)。AS采用外标法计算的回收率为75%–85% ,经内标校正后的回收率达到80%–90%,展现出良好的提取效率与稳定性,为血浆中siRNA的准确、可靠定量提供了有力支持。

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02 色谱分离
减少吸附,让目标物顺利抵达检测端

Vanquish Amplify 惰性液相系统和高分辨质谱联用,凭借其出色的Fully Inert 全惰性流路,可消除因流路表面金属溶出导致的Co2+/Ni2+离子加合物信号(+56 Da),无明显的离子抑制效应,对准确检测和定量相近质荷比的重点杂质信息具有重要的优势。

Vanquish Amplify生物惰性系统分析反义寡核苷酸

Vanquish Amplify 惰性液相系统:峰形与分辨率得到改善,在中性和酸性 pH 条件下吸附更低,在碱性 pH 条件下无吸附。
寡核苷酸分析,稳定分离是关键。Thermo Scientific™ SurePac™ Oligo RP MDi™ 色谱柱采用惰性硬件+单分散聚合物填料,兼具高分辨率、出色重现性及高 pH/高温条件下的稳定性,适用于血浆、组织等复杂生物基质中的寡核苷酸药物分析。更耐用、更稳定,让LC-MS分析更值得信赖!


5000ng/mL 浓度进样后,基质空白进样(右图),系统残留小于LLOQ(左图)的20%
03 质谱检测
高选择性,高可信度的LC-MS/MS检测

Thermo Scientific™ Stellar™ 质谱仪采用 基于离子阱的CID 碎裂方式,可针对目标核酸前体离子进行碰撞诱导解离。通过对碎裂条件进行优化,可筛选出响应良好且更具序列特异性的特征碎片离子,有助于提高目标物识别的特异性,降低复杂生物基质背景对定量结果的影响。在检测策略上,Stellar 采用PRM(Parallel Reaction Monitoring,平行反应监测)模式,对选定的目标前体离子进行隔离和碎裂,并采集其多个特征碎片离子。不仅增强目标物鉴定的可信度与检测选择性,且多离子叠加定量也进一步提升了检测灵敏度。

CID碎裂模式下的 PRM 二级全扫描谱图,可同时获得多个高质量端特异性碎片(点击查看大图)

血浆基质中10ng/ml AS链(添加浓度) EIC谱图
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血浆基质中10ng/ml SS链(添加浓度) EIC谱图
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血浆基质中AS链10 – 5000 ng/ml (添加浓度) 定量曲线
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血浆基质中SS链10 – 5000 ng/ml (添加浓度) 定量曲线
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整个方案前处理获得较好的提取回收率,在LQC、MQC和HQC三个浓度水平下,AS和SS的准确度均表现良好,其中AS准确度为100%–106%,SS准确度为96%–107%,表明该方法在不同浓度水平下具有良好的定量准确性。

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04 总结
从样本到信号,让寡核苷酸 DMPK 分析更简单
面对寡核苷酸药物在复杂生物基质中提取难、易吸附、检测灵敏度要求高等分析挑战,赛默飞从样品前处理、色谱分离到质谱检测,提供覆盖 DMPK 分析全流程的解决方案。SMART Digest™ OligoSelect™ 试剂盒实现高效、稳定的样品提取与净化;Vanquish™ Amplify 惰性液相系统结合 SurePac™ Oligo RP MDi™ 色谱柱,有效降低非特异性吸附和系统残留,提升分离稳定性;Stellar™ 质谱仪则通过 CID 碎裂与 PRM 检测策略,进一步增强复杂基质中目标寡核苷酸检测的选择性、灵敏度与定量可信度。
从前处理的高回收、色谱端的低吸附与稳定分离,到质谱端的高选择性检测,各环节协同优化,为寡核苷酸药物在血浆、组织等复杂生物基质中的定量分析提供更加完整、稳定且可靠的技术路径。文中血浆样品的测试结果进一步展示了该方案在 10–5000 ng/mL浓度范围内的定量分析能力,为寡核苷酸药物 DMPK 研究提供有力的分析工具支持。
从样本到信号,全流程协同,让每一个寡核苷酸分析结果更值得信赖。