導(dǎo)  讀

合成肽在生物化學(xué)、免疫學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，如癌癥診斷和治療、藥物輸送系統(tǒng)的開發(fā)、表位定位、抗體生產(chǎn)和疫苗設(shè)計(jì)等。肽的合成是一個(gè)生化反應(yīng)過程，其中一個(gè)氨基酸的活性羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基之間發(fā)生反應(yīng)，從而形成肽鍵。獲得的粗肽產(chǎn)品通常含有雜質(zhì)（例如，合成過程中形成的副產(chǎn)物），因此需要純化步驟。在合成肽的生產(chǎn)過程中，質(zhì)量控制（QC）在提供高純度產(chǎn)品方面起著至關(guān)重要的作用。MALDI-TOF質(zhì)譜法廣泛用于確認(rèn)最終肽的分子特性和純度，與正離子模式相比，負(fù)離子模式檢測時(shí)不穩(wěn)定官能團(tuán)更易檢出，鹽加合離子更少，譜圖更易解析。

肽段合成及MALDI-TOF質(zhì)控流程

多肽的制備方法主要有生物組織提取法、基因重組表達(dá)法和化學(xué)合成法，目前已上市的多肽藥物大部分是通過化學(xué)合成法制備的?；瘜W(xué)合成法制備的肽段來源于氨基酸之間的成肽反應(yīng)，一個(gè)氨基酸的活性羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基之間發(fā)生反應(yīng)，從而形成肽鍵。反應(yīng)會生成目標(biāo)產(chǎn)物最終肽及雜質(zhì)，MALDI-TOF可用于最終肽的分子量確認(rèn)。肽段合成及基于MALDI-TOF質(zhì)譜法質(zhì)控的流程如圖1所示。

圖1. 雙極性臺式MALDI-8030肽段質(zhì)控流程

案例分享

負(fù)離子模式的背景干擾峰更少

使用島津雙極性臺式質(zhì)譜儀MALDI-8030，在正、負(fù)離子模式下對合成肽段A（A指代號）進(jìn)行質(zhì)量控制分析。

圖2. 肽段A的質(zhì)譜圖：a)正離子模式，b)負(fù)離子模式

左側(cè)帶*號的為相應(yīng)離子的理論質(zhì)荷比

肽段A的檢測結(jié)果如圖2所示。

正離子模式下，檢測到肽段A的完整離子峰（m/z 1731.978），反應(yīng)副產(chǎn)物的雜質(zhì)峰（m/z 1456.866, 1342.794, 1543.949等），以及相應(yīng)的加鈉加鉀峰（m/z 1754.016，1478.887，1364.841等）。

負(fù)離子模式下，檢測到肽段A的完整離子峰（m/z 1729.870），以及反應(yīng)副產(chǎn)物的雜質(zhì)峰（m/z 1454.828, 1340.786, 1541.819等），無加鈉峰及加鉀峰。負(fù)離子模式的背景干擾峰更少，譜圖更干凈，利于結(jié)果解析。

負(fù)離子模式也可得到高分辨的同位素分布譜圖

使用島津雙極性臺式質(zhì)譜儀MALDI-8030，在正、負(fù)離子模式下對合成肽段D（D指代號）進(jìn)行質(zhì)量控制分析，肽段D包含兩個(gè)與酪氨酸結(jié)合的不穩(wěn)定磺基。

圖3. 肽段D的質(zhì)譜圖：a)正離子模式，b)負(fù)離子模式

左側(cè)帶*號的為相應(yīng)離子的理論質(zhì)荷比

肽段D的檢測結(jié)果如圖3所示。

正離子模式下，兩個(gè)不穩(wěn)定的磺基丟失，只檢測到丟失兩個(gè)磺基后的離子峰（m/z 2374.959）。

負(fù)離子模式下，肽段D的完整離子峰（m/z 2532.911），丟失一個(gè)磺基的離子峰（m/z 2452.958），丟失兩個(gè)磺基的離子峰（m/z 2373.031）均能成功檢測。正負(fù)離子模式下，均能得到高分辨的同位素分布譜圖。

MALDI-8030特點(diǎn)

MALDI-8030是島津MALDI家族最新型號臺式機(jī)，延續(xù)了屢獲殊榮的MALDI-8020外觀設(shè)計(jì)，同時(shí)升級和拓展新的功能，增加負(fù)離子檢測模式。極性雙全，可以實(shí)現(xiàn)正負(fù)離子模式快速切換，優(yōu)異的負(fù)離子模式分辨率，可擴(kuò)展更多分析能力。占地面積小，重量輕，可以直接安裝在結(jié)實(shí)的實(shí)驗(yàn)桌上。

表1. 島津MALDI-8030特點(diǎn)

用戶之聲

圖4. 島津臺式MALDI-TOF用戶現(xiàn)場

湖南中晟全肽生化有限公司是一家以推動全球多肽新藥研發(fā)領(lǐng)域創(chuàng)新的生物醫(yī)藥高新技術(shù)企業(yè)，開展了大量多肽合成相關(guān)的研究工作，目前擁有島津臺式MALDI-TOF，每天可以檢測上千個(gè)樣品。實(shí)驗(yàn)室王老師表示臺式MALDI-TOF檢測速度快，通量高，前處理比較簡單，同時(shí)能容忍低濃度鹽分，適合用于合成多肽分子量的快速檢測，是肽段質(zhì)控的好幫手。

結(jié)  語

隨著飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展與普及，MALDI-TOF已成為肽段合成質(zhì)控的有力工具，可以快速檢測合成多肽的分子量。MALDI-8030負(fù)離子模式在合成肽的質(zhì)量控制中的優(yōu)勢：與正離子模式相比，負(fù)離子模式檢測時(shí)可以避免不穩(wěn)定官能團(tuán)的丟失，從而有利于檢測完整的分子量信息。

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