AEX-Säulen und Standards für Gentherapeutika

AEX-Säulen und Standards für Gentherapeutika

Entwickeln Sie ladungsbasierte Methoden für unterschiedlichste Gentherapien. Die AEX-Säulen von Waters bieten eine vielseitige Retention und Selektivität für eine Medikamentenentwicklung, die sich auf synthetische Oligonukleotide, CRISPR-Genbearbeitung, mRNA, Plasmid-DNA und Virenvektoren konzentriert.

Entwickeln Sie ladungsbasierte Methoden für unterschiedlichste Gentherapien. Die AEX-Säulen von Waters bieten eine vielseitige Retention und Selektivität für eine Medikamentenentwicklung, die sich auf synthetische Oligonukleotide, CRISPR-Genbearbeitung, mRNA, Plasmid-DNA und Virenvektoren konzentriert.
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Übersicht

AEX ist eine grundlegende Technik für die Trennung von Gentherapeutika, einschließlich Antisense-Oligonukleotiden, siRNA, CRISPR-Single-Guide-RNA (sgRNA), Ribonukleoproteinkomplexen, mRNA, DNA-Plasmiden und Virenkapsiden. Der Mechanismus des Anionenaustauschs basiert auf elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen negativ geladenen Analyten und der positiv geladenen stationären Phase. Je negativer ein Biomolekül ist, desto stärker adsorbiert es am Harz der Säule. Wenn sich die Ionenstärke oder der pH-Wert der mobilen Phase ändert, werden die Analyten auf Grundlage der Ladungsdichte getrennt und eluiert.

Stellen Sie optimale Bedingungen für Ihre Analyse sicher, indem Sie für Ihren Workflow die beste AEX-Säule und den besten Standard von Waters auswählen.

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Säulen für den schwachen Anionenaustausch für verbesserte Trennungen

Säulen für den schwachen Anionenaustausch für verbesserte Trennungen

Die Gen-Pak FAX (4,6 x 100 mm) Säulen von Waters bieten die höchste Auflösung, die für die Anionenaustausch-HPLC von Nukleinsäuren verfügbar ist. Die Gen-Pak FAX Säule enthält einen schwachen Anionenaustauscher auf Basis von DEAE-funktionalisiertem, nicht porösem Harz. Sie beinhaltet 2,5-μm-Partikel und ist für analytische und mikropräparative Applikationen geeignet.

  • Nicht poröse Polymersäulen für den schwachen Anionenaustausch
  • Hochauflösende Trennung von synthetischen Oligonukleotiden und Nukleinsäuren
  • Einzigartige Selektivität mittels DEAE und geringe Retention, die für bestimmte Applikationen erforderlich sind

Säulen für den starken Anionenaustausch bieten eine hervorragende Auflösung in kürzerer Zeit

Säulen für den starken Anionenaustausch bieten eine hervorragende Auflösung in kürzerer Zeit

Die Protein-Pak Hi Res Q (4,6 x 100 mm) Ionenaustausch(IEX)-Säulen von Waters dienen zur Charakterisierung rekombinanter Proteine, monoklonaler Antikörper und anderer biologischer Verbindungen. Die nicht porösen Partikel mit hoher Bindungskapazität sorgen für eine hervorragende Auflösung geladener Spezies in kürzerer Zeit verglichen mit herkömmlichen porösen IEX-Säulen.

  • Nicht poröse, gepackte Polymersäulen für den starken Anionenaustausch
  • Hohe Bindungskapazität mit einer quaternären Aminliganden-Funktionalität
  • Kompatibel mit zahlreichen Biomolekülen

Webinar: Neue Einblicke in die Anionenaustausch- und Größenausschluss-Chromatographie von Nukleinsäuren

Entwicklung neuer AEX- und SEC-Methoden für mRNA- und AAV-Trennungen

Der Erfolg von mRNA-Impfstoffen zeigt, wie leistungsfähig Arzneimittel auf Nukleinsäurebasis sind. Es werden mehr Werkzeuge für die analytische Charakterisierung benötigt, um mehr Informationen über die Stabilität, die Heterogenität, das Medikamentendesign und die Beziehungen zwischen Struktur und Funktion zu liefern. Die Techniken des Anionenaustauschs (AEX) und der Größenausschluss-Chromatographie (SEC) sind für hochauflösende Trennungen von Nukleinsäuren und ihren Trägern gut geeignet. In diesem Webinar wird eine robustere Plattformmethode für mehrere Medikamentensubstanzen und Probentypen, einschließlich AAVs und mRNA, untersucht.

Entwicklung neuer AEX- und SEC-Methoden für mRNA- und AAV-Trennungen

Der Erfolg von mRNA-Impfstoffen zeigt, wie leistungsfähig Arzneimittel auf Nukleinsäurebasis sind. Es werden mehr Werkzeuge für die analytische Charakterisierung benötigt, um mehr Informationen über die Stabilität, die Heterogenität, das Medikamentendesign und die Beziehungen zwischen Struktur und Funktion zu liefern. Die Techniken des Anionenaustauschs (AEX) und der Größenausschluss-Chromatographie (SEC) sind für hochauflösende Trennungen von Nukleinsäuren und ihren Trägern gut geeignet. In diesem Webinar wird eine robustere Plattformmethode für mehrere Medikamentensubstanzen und Probentypen, einschließlich AAVs und mRNA, untersucht.

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Lösungen

WAX verwenden oder nicht

WAX verwenden oder nicht
Gen-Pak FAX Säulen

Unter nativen Bedingungen tragen Oligonukleotide und längere Nukleinsäuren ein negativ geladenes polyanionisches Phosphatrückgrat. Dank dieser Funktionalität sind Nukleinsäuren ideal für den Anionenaustausch geeignet. Die Gen-Pak FAX Säule von Waters besteht aus einem nicht porösen, 2,5 µm dünnen Harz für den schwachen Anionenaustausch, das für Nukleinsäuren von synthetischen Oligonukleotiden bis hin zu mRNA entwickelt wurde.

  • Synthetic Oligonucleotide Separations
  • Oligonucleotide Anion Exchange Separations
  • Empty/Full Viral Capsid Analysis

Mit SAX zum MAXimum

Mit SAX zum MAXimum
Protein-Pak Hi Res Q Säulen

Die Protein-Pak Hi Res Q Säule enthält ein nicht poröses Polymerharz mit quaternären Amin-Funktionen. Ihre Applikationen für den starken Anionen-/Kationenaustausch (SAX) sind zahlreich und tiefgreifend. Dazu gehören die Integritätsanalyse von mRNA, CRISPR-Single-Guide-RNA (sgRNA) und die Bildung von Ribonukleoproteinkomplexen, die Isoformen-Quantifizierung von Plasmid-DNA und die Analyse leerer/voller Kapside von Gentherapien mit Virenvektoren. 

  • Oligonucleotide Anion Exchange Separations
  • Intact mRNA Analysis
  • Evaluating CRISPR Guide RNA and Ribonucleoprotein Complex Formation
  • Empty/Full Viral Capsid Analysis

Oligonukleotid- und Nukleinsäurestandards für die AEX-Überprüfung

Oligonukleotid- und Nukleinsäurestandards für die AEX-Überprüfung
Oligonukleotid- und Nukleinsäurestandards

AEX-Methoden sind ein leistungsfähiges Werkzeug zur Charakterisierung und Bestätigung der Qualität von Gentherapeutika. Hochwertige Referenzmaterialien zur Hand zu haben, die Ihren Analyten chemisch ähnlich sind, kann die Methodenentwicklung beschleunigen und eine zertifizierte Referenz für zukünftige Assays bieten.

  • Lipid conjugated ASO
  • siRNA oligonucleotides
  • Single-Guide RNA (sgRNA)
  • DNA Ladder
  • Empty/Full Viral Capsid Analysis

Applikationen

Es gibt viele Beispiele dafür, dass das Harz der Gen Pak FAX Säule für den schwachen Anionenaustausch eine überragende Auflösungsleistung, eine höhere Wiederfindung und eine einzigartige Selektivität für Proteine, Oligonukleotide und Nukleinsäuren bietet. Die geringere Retentionszeit der Säule ermöglicht eine Abstimmung der mobilen Phase für eine verbesserte Trennung und das Erreichen einer einzigartigen Selektivität für die Trennung von desaminierten Isoformen mithilfe einer denaturierenden mobilen Phase. 

Es gibt viele Beispiele dafür, dass das Harz der Gen Pak FAX Säule für den schwachen Anionenaustausch eine überragende Auflösungsleistung, eine höhere Wiederfindung und eine einzigartige Selektivität für Proteine, Oligonukleotide und Nukleinsäuren bietet. Die geringere Retentionszeit der Säule ermöglicht eine Abstimmung der mobilen Phase für eine verbesserte Trennung und das Erreichen einer einzigartigen Selektivität für die Trennung von desaminierten Isoformen mithilfe einer denaturierenden mobilen Phase. 

Applikationsmitteilungen

Gen Pak

Ein Cas-Protein bildet mit sgRNA einen Ribonukleoprotein(RNP)-Komplex. Es ist wichtig, die Effizienz und Stärke der RNP-Komplexbildung während der Arzneimittelentwicklung zu bewerten. Darüber hinaus muss die Reinheit der entsprechenden Arzneimittelsubstanzen getestet werden. Ein neuer Ansatz zeigt, wie diese drei Komponenten auf Basis der nativen Ladung durch die Kopplung von Anionen- und Kationenaustausch leicht getrennt werden können. 

Ein Cas-Protein bildet mit sgRNA einen Ribonukleoprotein(RNP)-Komplex. Es ist wichtig, die Effizienz und Stärke der RNP-Komplexbildung während der Arzneimittelentwicklung zu bewerten. Darüber hinaus muss die Reinheit der entsprechenden Arzneimittelsubstanzen getestet werden. Ein neuer Ansatz zeigt, wie diese drei Komponenten auf Basis der nativen Ladung durch die Kopplung von Anionen- und Kationenaustausch leicht getrennt werden können. 

Applikationsmitteilungen

Protein

AEX bietet eine direkte Messung zur Trennung und Quantifizierung von Plasmid-Isoformen für Reinheitstests. AEX trennt lineare (L), offen kreisförmige (OC) und superspiralisierte (SC) Plasmide auf Grundlage der Unterschiede in den Ladungsdichten, die in der Konformation der Plasmide vorhanden sind. Zum Beispiel hat superspiralisierte DNA eine höhere negative Ladungsdichte als eine lockerere, offen kreisförmige oder lineare Form, was zu einer stärkeren Wechselwirkung mit der positiv geladenen stationären Phase der Protein-Pak Hi Res Q Säule führt.

AEX bietet eine direkte Messung zur Trennung und Quantifizierung von Plasmid-Isoformen für Reinheitstests. AEX trennt lineare (L), offen kreisförmige (OC) und superspiralisierte (SC) Plasmide auf Grundlage der Unterschiede in den Ladungsdichten, die in der Konformation der Plasmide vorhanden sind. Zum Beispiel hat superspiralisierte DNA eine höhere negative Ladungsdichte als eine lockerere, offen kreisförmige oder lineare Form, was zu einer stärkeren Wechselwirkung mit der positiv geladenen stationären Phase der Protein-Pak Hi Res Q Säule führt.

Applikationsmitteilungen

AEX

Die Überwachung der Einkapselungseffizienz der DNA-Nutzlast in einem Virenkapsid, wie z. B. einer AAV-Gentherapie, ist während biotechnologischer Produktionsverfahren unerlässlich. Ein hoher Prozentsatz an Kapsiden enthält möglicherweise nicht das gewünschte Transgen und bietet keine entsprechenden therapeutischen Vorteile. Durch den Anionenaustausch können leere und volle Kapside basierend auf der erhöhten negativen Ladung, die durch die im Vektor vorhandenen Transgene vermittelt wird, funktionell getrennt werden. 

Die Überwachung der Einkapselungseffizienz der DNA-Nutzlast in einem Virenkapsid, wie z. B. einer AAV-Gentherapie, ist während biotechnologischer Produktionsverfahren unerlässlich. Ein hoher Prozentsatz an Kapsiden enthält möglicherweise nicht das gewünschte Transgen und bietet keine entsprechenden therapeutischen Vorteile. Durch den Anionenaustausch können leere und volle Kapside basierend auf der erhöhten negativen Ladung, die durch die im Vektor vorhandenen Transgene vermittelt wird, funktionell getrennt werden. 

Applikationsmitteilungen

AAV

Das Wiederaufkommen der mRNA hat zu einem erneuten Bedarf an empfindlichen und robusten Analysemethoden zur Charakterisierung der biophysikalischen Eigenschaften möglicher RNA-basierter Medikamente und Impfstoffe geführt. Für die Analyse der intakten mRNA kann ein Gradient des Alkylammoniumsalzes bei niedriger Temperatur verwendet werden, um die selbst gebildete Struktur der mRNA zu erhalten. Dadurch wird die Auswertung der Heterogenität zusammen mit einer schnellen Bestimmung der Probenkonzentration ermöglicht. Diese Techniken können auch optimiert werden, um den Fortschritt einer In-vitro-Transkriptionsreaktion zu überwachen.

Das Wiederaufkommen der mRNA hat zu einem erneuten Bedarf an empfindlichen und robusten Analysemethoden zur Charakterisierung der biophysikalischen Eigenschaften möglicher RNA-basierter Medikamente und Impfstoffe geführt. Für die Analyse der intakten mRNA kann ein Gradient des Alkylammoniumsalzes bei niedriger Temperatur verwendet werden, um die selbst gebildete Struktur der mRNA zu erhalten. Dadurch wird die Auswertung der Heterogenität zusammen mit einer schnellen Bestimmung der Probenkonzentration ermöglicht. Diese Techniken können auch optimiert werden, um den Fortschritt einer In-vitro-Transkriptionsreaktion zu überwachen.

Applikationsmitteilungen

Vorratsmolekül-mRNA-Strang

Die Daten sprechen für sich

Die Daten sprechen für sich

Es wurde beobachtet, dass sgRNA nach der Komplexbildung mit Cas9-Protein in leichtem Überschuss vorhanden war. Die Komplexbildung wurde sowohl bei 260 nm (schwarz) als auch bei 280 nm (rot) überwacht.

UV-Chromatogramme (260 nm), die für eine Oligo-dT-Leiter mit verschiedenen AEX-Säulen erhalten wurden. Trennungen mit Salzgradienten wurden bei 30 °C mit einer Flussrate von 0,72 mL/min und 20 mM Tris-gepufferter mobiler Phase mit pH-Wert 8 und einem 10-minütigen Gradienten bei 300 bis 600 mM NaCl durchgeführt.

Trennung von ΦX174-Plasmid-Isoformen (L, O, SC) auf einer Protein-Pak Hi Res Q Säule von Waters. 20 mM Tris pH-Wert 7,4, 1,69 – 1,75 M Tetramethylammoniumchlorid in 10 min. Flussrate: 0,4 mL/min.

Quantifizierung des Prozentsatzes an leeren Kapsiden in einem Gemisch aus verschiedenen leeren und vollen Kapsiden unter Verwendung der optimierten AEX-Methode.

Ionenaustausch-Trennungen von Cas9-mRNA (A) und EPO-mRNA (B) mit einer AEX-Säule, einer Tris-gepufferten mobilen Phase und einem Natriumchlorid-Gradienten, kombiniert mit einer Reihe verschiedener Säulentemperaturen im Bereich von 30 bis 60 °C.

Trennung eines 18-mer-Oligonukleotids auf dem Gen-Pak FAX (WAT015490), wobei die effiziente Trennung von N-1, N+1 und vermutlich deaminierten Verunreinigungen (X) mit einer optimierten, hochorganischen Methode hervorgehoben wird. Nercessian, L., et al. (2024). Robustness evaluation of weak anion exchange chromatography method for the purity analysis of therapeutic oligonucleotides. Journal of Chromatography A, 1736, 465412.

Webinare und Ressourcen

  • How-to Video

Neue Einblicke in die Anionenaustausch- und Größenausschluss-Chromatographie von Nukleinsäuren

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  • eBook

Leitfaden zur Charakterisierung von Antikörperkonjugaten

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  • eBook

E-Book: Verbrauchsmaterialien für die Charakterisierung von LNPs und mRNA

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  • Infografik

Trennlösungen zur Beschleunigung der Entwicklung von Gentherapien der nächsten Generation

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