遺伝子治療薬用の AEX カラムおよび標準試料

遺伝子治療薬用の AEX カラムおよび標準試料

多様な遺伝子治療薬に対応する電荷ベースの分析法を開発することができます。ウォーターズの AEX カラムは、合成オリゴヌクレオチド、CRISPR 遺伝子編集、mRNA、プラスミド DNA、ウイルスベクターに焦点を当てている医薬品開発者に、汎用性の高い保持および選択性を提供します。

多様な遺伝子治療薬に対応する電荷ベースの分析法を開発することができます。ウォーターズの AEX カラムは、合成オリゴヌクレオチド、CRISPR 遺伝子編集、mRNA、プラスミド DNA、ウイルスベクターに焦点を当てている医薬品開発者に、汎用性の高い保持および選択性を提供します。
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概要

AEX は、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、CRISPR シングルガイド RNA（sgRNA）、リボヌクレオタンパク質複合体、mRNA、DNA プラズミド、ウイルスキャプシドなどの遺伝子治療薬の分離に用いられる基本的な手法です。陰イオン交換のメカニズムは、負に荷電した分析種と正に荷電した固定相の間の静電的相互作用に基づいています。生体分子の負電荷が強いほど、カラムの樹脂によりしっかりと吸着します。移動相の塩濃度または pH が変化すると、電荷密度に基づいて分析種が分離され、溶出します。

ワークフローに最適なウォーターズの AEX カラムと標準試料を選択することで、分析に最適な条件を確保することができます。

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弱陰イオン交換カラムによる分離の改善

弱陰イオン交換カラムによる分離の改善

Waters Gen-Pak FAX（4.6 × 100 mm）カラムにより、核酸の陰イオン交換 HPLC で良好な分離が得られます。Gen-Pak FAX Column（Gen-Pak FAX カラム）には DEAE 官能基を含む非多孔質の樹脂をベースにした弱陰イオン交換体が含まれます。粒子径 2.5 μm の粒子が充塡されており、分析アプリケーションおよび微量分取アプリケーションに適しています。

  • 弱陰イオン交換非多孔性ポリマーカラム
  • 合成オリゴヌクレオチドおよび核酸の高分離能分離
  • 特定のアプリケーションで必要な、独自の DEAE の選択性および低保持

短時間で優れた分離を実現する強陰イオン交換カラム

短時間で優れた分離を実現する強陰イオン交換カラム

Waters Protein-Pak Hi Res Q（4.6 × 100 mm）イオン交換（IEX）カラムは、組換えタンパク質、モノクローナル抗体、およびその他の生体化合物の特性解析を支援します。非多孔性かつ高い化合物結合能を有するこの粒子は、多くの従来の多孔性 IEX カラムと比較して短時間で荷電分析種の卓越した分離を実現します。

  • 強陰イオン交換非多孔性ポリマー充塡カラム
  • 第四級アミンリガンド機能による高い結合キャパシティ
  • さまざまな生体分子に適合

Webinar：核酸のイオン交換およびサイズ排除に関する最新情報

mRNA および AAV の分離用の新規 AEX 分析法および SEC 分析法の開発

mRNA ワクチンの成功により、核酸ベースの医薬品の機能が実証されています。安定性、不均一性、薬物設計、構造機能相関関係に関するより多くの情報を得るには、より多くの分析的特性解析ツールが必要です。AEX 分析法およびサイズ排除クロマトグラフィー（SEC）分析法は、核酸およびそのキャリアの高分離能分離を得るのに適しています。この Webinar では、AAV、mRNA などの複数の原薬およびサンプルの種類に関する、より頑健なプラットフォーム分析法について詳しく説明します。

mRNA および AAV の分離用の新規 AEX 分析法および SEC 分析法の開発

mRNA ワクチンの成功により、核酸ベースの医薬品の機能が実証されています。安定性、不均一性、薬物設計、構造機能相関関係に関するより多くの情報を得るには、より多くの分析的特性解析ツールが必要です。AEX 分析法およびサイズ排除クロマトグラフィー（SEC）分析法は、核酸およびそのキャリアの高分離能分離を得るのに適しています。この Webinar では、AAV、mRNA などの複数の原薬およびサンプルの種類に関する、より頑健なプラットフォーム分析法について詳しく説明します。

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ソリューション

WAX の使用・不使用

WAX の使用・不使用
Gen-Pak FAX カラム

オリゴヌクレオチドおよび長い核酸には、ネイティブ条件下では、負に荷電したポリアニオン性リン酸骨格が含まれます。この官能基のため、核酸には AEX での分離が適しています。Waters Gen-Pak FAX カラムは、合成オリゴヌクレオチドから mRNA までの核酸用に設計された非多孔性の 2.5 µm 弱陰イオン交換樹脂です。

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

SAX から MAX まで

SAX から MAX まで
Protein-Pak Hi Res Q カラム

Protein-Pak Hi Res Q カラムには、第 4 級アミン官能基を持つ非多孔性ポリマー樹脂が含まれています。その強陰イオン/陽イオン交換（SAX）でのアプリケーションは、mRNA の完全性分析、CRISPR シングルガイド RNA（sgRNA）とリボ核タンパク質複合体の形成、プラスミド DNA のアイソフォームの定量、ウイルスベクター化された遺伝子治療薬の空/完全封入分析など多数あり、広範囲にわたっています。

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

AEX のベンチマーク用のオリゴヌクレオチドスタンダードおよび核酸スタンダード

AEX のベンチマーク用のオリゴヌクレオチドスタンダードおよび核酸スタンダード
オリゴヌクレオチドスタンダードおよび核酸スタンダード

AEX 分析法は、遺伝子治療薬の特性解析および品質の確認に用いることができる強力なツールです。分析種と化学的に類似している品質管理用レファレンス物質があれば、分析法開発が加速し、今後のアッセイ用の認定レファレンスとして用いることができます。

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

アプリケーション

Gen Pak FAX 弱陰イオン交換樹脂の使用例は多数あり、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸に対して優れた分離能、高回収率、独自の選択性を示します。カラムの保持力が低いため、移動相を調整して分離を改善し、変性移動相条件によって独自の脱アミノ化アイソフォーム分離における選択性が得られます。 

Gen Pak FAX 弱陰イオン交換樹脂の使用例は多数あり、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸に対して優れた分離能、高回収率、独自の選択性を示します。カラムの保持力が低いため、移動相を調整して分離を改善し、変性移動相条件によって独自の脱アミノ化アイソフォーム分離における選択性が得られます。 

アプリケーションノート

Gen Pak

Cas タンパク質は、sgRNA とリボ核タンパク質（RNP）複合体を形成します。医薬品開発においては RNP 複合体形成の効率と強度を評価することが重要です。関連する原薬の純度を試験することも重要です。新しいアプローチでは、陰イオン交換と陽イオン交換の組み合わせにより、これらの 3 成分を負電荷に基づいて簡単に分離する方法に焦点を当てています。 

Cas タンパク質は、sgRNA とリボ核タンパク質（RNP）複合体を形成します。医薬品開発においては RNP 複合体形成の効率と強度を評価することが重要です。関連する原薬の純度を試験することも重要です。新しいアプローチでは、陰イオン交換と陽イオン交換の組み合わせにより、これらの 3 成分を負電荷に基づいて簡単に分離する方法に焦点を当てています。 

アプリケーションノート

タンパク質

AEX は、純度試験のためにプラスミドアイソフォームを分離および定量するための直接測定に用いることができます。AEX により、プラスミドの立体構造に存在する電荷密度の違いに基づいて、スーパーコイル状（SC）、開環状（OC）、直鎖状（L）のプラスミドを分離することができます。例えば、スーパーコイル状 DNA は、より緩い開環状または直鎖状の DNA よりも負電荷密度が高いため、Protein-Pak Hi Res Q の正に荷電した固定相とより強く相互作用します。

AEX は、純度試験のためにプラスミドアイソフォームを分離および定量するための直接測定に用いることができます。AEX により、プラスミドの立体構造に存在する電荷密度の違いに基づいて、スーパーコイル状（SC）、開環状（OC）、直鎖状（L）のプラスミドを分離することができます。例えば、スーパーコイル状 DNA は、より緩い開環状または直鎖状の DNA よりも負電荷密度が高いため、Protein-Pak Hi Res Q の正に荷電した固定相とより強く相互作用します。

アプリケーションノート

AEX

AAV 遺伝子治療薬などのウイルスキャプシド中の DNA ペイロードのカプセル封入効率をモニターすることは、バイオ医薬品製造において必須です。キャプシドの割合が高いと、必要な導入遺伝子が含まれず、対応する治療効果が得られない場合が生じます。陰イオン交換を使用すると、ベクター内に存在する導入遺伝子に起因する負電荷の増加によって、空のキャプシドと完全なキャプシドを機能的に分離することができます。 

AAV 遺伝子治療薬などのウイルスキャプシド中の DNA ペイロードのカプセル封入効率をモニターすることは、バイオ医薬品製造において必須です。キャプシドの割合が高いと、必要な導入遺伝子が含まれず、対応する治療効果が得られない場合が生じます。陰イオン交換を使用すると、ベクター内に存在する導入遺伝子に起因する負電荷の増加によって、空のキャプシドと完全なキャプシドを機能的に分離することができます。 

アプリケーションノート

AAV

mRNA ルネッサンスにより、RNA 医薬品やワクチンの候補の生物物理学的特性を解析するための高感度で頑健な分析法に新たなニーズが生じています。インタクト mRNA 分析では、アルキルアンモニウム塩グラジエントを低温で使用して mRNA の自己構造を保持し、それによってサンプルの濃度を迅速に決定できるとともに不均一性を評価することができます。これらの手法を最適化して、in vitro 転写の進行状況をモニターすることも可能です。

mRNA ルネッサンスにより、RNA 医薬品やワクチンの候補の生物物理学的特性を解析するための高感度で頑健な分析法に新たなニーズが生じています。インタクト mRNA 分析では、アルキルアンモニウム塩グラジエントを低温で使用して mRNA の自己構造を保持し、それによってサンプルの濃度を迅速に決定できるとともに不均一性を評価することができます。これらの手法を最適化して、in vitro 転写の進行状況をモニターすることも可能です。

アプリケーションノート

ストック分子—mRNA鎖

データが物語る

データが物語る

Cas9 タンパク質との複合体形成後、sgRNA がわずかに過剰に存在することがわかりました。260 nm（黒）と 280 nm（赤）の両方で、複合体形成をモニターしました。

さまざまな AEX カラムを使用してオリゴ dT ラダーについて取得した UV クロマトグラム（260 nm）。塩グラジエントによる分離を、30 ℃ で流速 0.72 mL/分、20 mM トリス（pH 8）バッファー移動相、10 分間で 300 ～ 600 mM NaCl のグラジエントを使用して行いました。

Waters Protein-Pak Hi Res Q カラムでの ΦX174 プラスミドアイソフォーム（L、O、SC）の分離20 mM トリス pH 7.4、10 分間で 1.69 ～ 1.75 M のテトラメチル塩化アンモニウム。流速：0.4 mL/分。

最適化された AEX 分析法を使用した、さまざまな空のキャプシドと完全なキャプシドの混合物中の空のキャプシドの割合の定量。

AEX カラム、トリスで緩衝化した移動相、塩化ナトリウムグラジエントを使用し、様々なカラム温度（30 ～ 60 ℃）で行った Cas9 mRNA（A）および EPO mRNA（B）のイオン交換分離。

Gen-Pak FAX (WAT015490) を用いた 18 mer オリゴヌクレオチドの分離で、最適化された高有機溶媒分析法により、N-1、N+1、および疑わしい脱アミド化不純物 (X) の効率的な分離が示されています。Nercessian, L., et al.(2024).治療用オリゴヌクレオチドの純度解析における、弱陰イオン交換クロマトグラフィー法の頑健性評価。Journal of Chromatography A, 1736, 465412.

Webinar およびリソース

  • How-to Video

核酸のイオン交換およびサイズ排除に関する最新情報

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抗体複合体の特性解析のガイドブック

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  • インフォグラフィック

次世代の遺伝子治療の開発を加速する分離ソリューション

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