合成オリゴ核酸の脱保護・精製を、簡便かつ効率的に

DNA/RNA 用 逆相系固相抽出カラム 「Presep® DNA/RNA Type A」

Presep® DNA/RNA Type Aは、合成オリゴ核酸の脱保護・精製に適した逆相系固相抽出カラムです。シリカベースの分離剤をシリンジ型カラムに充てんしており、オリゴ核酸の保持からDMT基の脱保護、洗浄、溶出までをカラム上で行えます。高いサンプルロード量を有し、高純度かつ高回収率な精製を実現します。また、コンジュゲート核酸から未コンジュゲート体を除去する精製例や、自動化システムを用いた多検体処理への適用例もご紹介しています。複数のカラムサイズをラインアップしており、合成スケールや用途に応じて選択できます。

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特長

  • 高いサンプルロード量を実現
    市販されている前処理カラムと比較して 3~5 倍量 のサンプルロードが可能
  • 優れた脱保護効率
  • 高純度かつ高回収率の精製が可能

製品写真

仕様

No. 品名 基材 カラム形状 シリンジサイズ 合成スケール
Presep® DNA/RNA Type A (85 mg/1 mL) Silica gel Syringe 5.5 φ × 57 mm 0.2-0.5 μmol
Presep® DNA/RNA Type A (255 mg/3 mL) Silica gel Syringe 9.0 φ × 63 mm 1-1.5 μmol
Presep® DNA/RNA Type A (1.0 g/15 mL) Silica gel Syringe 15 φ × 87 mm 4-6 μmol
Presep® DNA/RNA Type A (1.7 g/25 mL) Silica gel Syringe 21 φ × 85 mm 6-10 μmol
Presep® DNA/RNA Type A (5.1 g/70 mL) Silica gel Syringe 27 φ × 134 mm 20-30 μmol

【動画解説】 Presep® DNA/RNA Type A の使用方法

合成オリゴ核酸のサンプル調製から、DMT基の脱保護、洗浄、溶出までの操作手順を動画でご紹介します。

00:15
必要な試薬類
01:47
サンプル調製
03:09
コンディショニング
04:48
サンプルロード
06:14
脱保護
07:31
溶出

使用上の注意点

Presep® DNA/RNAは、カラムの出口側を減圧・吸引する吸引方式でお使いください。自然落下方式は不向きです。多検体の取り扱いには、吸引マニホールドを使うと便利です。

固相抽出条件 (推奨)

① Presep® DNA/RNA Type A (85 mg/1 mL)

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 1 mL
100 mg/mL NaCl aq. 1 mL × 2
Sample Load Sample solution 0.5 mL + 100 mg/mL NaCl aq. 0.5 mL 1 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=5/95(v/v) 1 mL × 2
Deprotection 2% DCA*1 aq. (DCA/Water=2/98(v/v)) 1 mL
Washing 2 RNase Free Water 1 mL × 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=50/50(v/v)*2 1 mL

② Presep® DNA/RNA Type A (255 mg/3 mL)

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 3 mL
100 mg/mL NaCl aq. 3 mL × 2
Sample Load Sample solution 1 mL + 100 mg/mL NaCl aq. 1 mL 2 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=5/95(v/v) 3 mL × 2
Deprotection 2% DCA*1 aq. (DCA/Water=2/98(v/v)) 3 mL
Washing 2 RNase Free Water 3 mL × 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=50/50(v/v)*2 3 mL

③ Presep® DNA/RNA Type A (1.0 g/15 mL)

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 12 mL
100 mg/mL NaCl aq. 12 mL × 2
Sample Load Sample solution 5 mL + 100 mg/mL NaCl aq. 5 mL 10 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=5/95(v/v) 12 mL × 2
Deprotection 2% DCA*1 aq. (DCA/Water=2/98(v/v)) 12 mL
Washing 2 RNase Free Water 12 mL × 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=50/50(v/v)*2 12 mL

④ Presep® DNA/RNA Type A (1.7 g/25 mL)

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 20 mL
100 mg/mL NaCl aq. 20 mL × 2
Sample Load Sample solution 10 mL + 100 mg/mL NaCl aq. 10 mL 20 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=5/95(v/v) 20 mL × 2
Deprotection 2% DCA*1 aq. (DCA/Water=2/98(v/v)) 20 mL
Washing 2 RNase Free Water 20 mL × 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=50/50(v/v)*2 20 mL

➄ Presep® DNA/RNA Type A (5.1 g/70 mL)

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 60 mL
100 mg/mL NaCl aq. 60 mL × 2
Sample Load Sample solution 20 mL + 100 mg/mL NaCl aq. 20 mL 40 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=5/95(v/v) 60 mL × 2
Deprotection 2% DCA*1 aq. (DCA/Water=2/98(v/v)) 60 mL
Washing 2 RNase Free Water 60 mL × 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=50/50(v/v)*2 60 mL
*1 DCA = Dichloroacetic Acid
*2 Add 50 µL of 28% ammonium hydroxide per 10 mL of 50% acetonitrile in water.

分離能比較

1. オリゴ核酸の回収率(Recovery)

Sample of Cartridge Column

Wako
(Presep® DNA/RNA Type A)
Competitor A Competitor B Competitor C
Particle Support Silica gel Silica gel Polymer Polymer

Sample of Oligonucleotide

Sample Name Length Linkage Structure
Sample 1 14 mer PO
Sample 2 21 mer PO
Sample 3 21 mer PS
Sample 4 50 mer PO

Cartridge Column vs Recovery of oligonucleotide [%]

Presep® DNA/RNA Type A は
高回収率 を実現!
Wako ≒ B > A > C
  • 各社推奨のプロトコルでオリゴ核酸のサンプルを精製
  • オリゴ核酸の濃度は吸光度測定器で計測
  • 回収率は「溶出液のオリゴ核酸濃度 / ロード前のオリゴ核酸濃度」で算出

2. 破過曲線

Sample Load vs Recovery of oligonucleotide [%]

Presep® DNA/RNA Type A は
高い担体保持力!

Wako 品は、担体の細孔径を中分子に最適化することで、オリゴ核酸を他の製品と比べて 2~5倍効率的に保持できるよう設計されています。この特性により、精製回数や溶媒使用量を大幅に削減することが可能です。

3. DMT基の脱保護効率

Presep® DNA/RNA Type A は
高純度化 を実現!
Wako > C

他社品Cと比較した結果、Wako品では脱保護未完体が残存しないことを確認しています。これはシリカゲルの非膨潤性により、DMT基の脱保護反応の効率が向上するためです。

最適抽出条件

DMT-ON体保持時間と最適なアセトニトリル洗浄濃度の相関性

Presep® DNA/RNA Type A は
簡便に最適条件を決定!

HPLC 分析による保持時間を確認することで、 洗浄ステップにおける最適なアセトニトリル濃度を見積もることが可能です。

HPLC Condition

Column size : Wakopak® Ultra C18-2 2.1 φ x 100 mm
Mobile phase : A) 100 mM TEAA aq.
: B) Acetonitrile
Gradient : 0-15 min B=5-40%, 15-20 min B=100%, 20-25 min B=5%
Flow rate : 0.3 mL/min
Temperature : 40℃
Injection vol. : 0.5 μL

アプリケーション

コンジュゲート核酸対応のプロトコル例

GalNAc-siRNA医薬品で用いられる配列設計を参考に、Tocopherol-TEGまたはCholesteryl-TEGを担持した担体を用いて、3′末端コンジュゲートオリゴ核酸を合成し、未コンジュゲート体の除去を検討しました。

精製検討に用いた目的配列

Sample Name Length 配列 3’ 末端
Sample 5 21 mer 5’)Cm S Am S Gm O Am O Am O Am O Gf O Um O Gf O Um O Gf O Um O Cf O Um O Cf O Am O Um O Cm O Um O Um O Am(3’ Tocopherol-TEG
Sample 6 21 mer 5’)Cm S Am S Gm O Am O Am O Am O Gf O Um O Gf O Um O Gf O Um O Cf O Um O Cf O Am O Um O Cm O Um O Um O Am(3’ Cholesteryl-TEG
[模式図]Tocopherol-TEG conjugated siRNA sense strand
Tocopherol-TEG conjugated siRNA sense strand
[模式図]Cholesteryl-TEG conjugated siRNA sense strand
Cholesteryl-TEG conjugated siRNA sense strand

DMT-ON条件におけるコンジュゲート核酸の分離概念

DMT-ON条件ではコンジュゲート核酸と未コンジュゲート核酸はいずれも5′末端にDMT基を有するため、両者とも強い疎水性保持を示します。そのため、従来プロトコルではコンジュゲート部位の有無による保持差を十分に活用できませんでした。

コンジュゲート核酸
[模式図]コンジュゲート核酸
未コンジュゲート核酸
[模式図]コンジュゲート核酸

未コンジュゲート体を除去する改良プロトコル

コンジュゲート核酸用プロトコルでは30%アセトニトリル/100 mM TEAAの洗浄工程を追加することで未コンジュゲート体を除去することができました。

Steps Materials Amount Used
Conditioning Acetonitrile 1 mL
100 mg/mL NaCl aq. 1 mL x 2
Sample Load Sample solution 0.1 mL+100 mg/mL NaCl aq. 0.1 mL 0.2 mL
Washing 1 Acetonitrile/100 mg/mL NaCl aq.=30/70 (v/v) 1 mL x 2
Additional Washing Acetonitrile/100 mM TEAA aq.=30/70 (v/v) 1 mL x 2
Deprotection 3% DCA aq. (DCA/Water=3/97 (v/v)) 1 mL
Washing 2 RNase Free Water 1 mL x 2
Elution 0.5% NH4OH in Acetonitrile/Water=75/25 (v/v) 1 mL x 2
Tocopherol-TEG conjugated siRNA sense strand
[グラフ]Tocopherol-TEG conjugated siRNA sense strand
Cholesteryl-TEG conjugated siRNA sense strand
[グラフ]Cholesteryl-TEG conjugated siRNA sense  strand

HPLC Condition

Column size : Wakopak® Ultra C18-2 2.1 φ x 100 mm
Mobile phase : A) 100 mM TEAA aq.
: B) Acetonitrile
Gradient : 0-30 min B=5-75%, 30-35 min B=100%, 35-40 min B=5%
Flow rate : 0.3 mL/min
Temperature : 40℃
Injection vol. : 0.5 μL
Presep® DNA/RNA Type A
未コンジュゲート核酸の除去が可能

改良プロトコルでは、追加洗浄を行うことでTocopherol-TEGおよびCholesteryl-TEG結合核酸で 未コンジュゲート体の除去を確認できました。

自動化システムへの適用性

多検体処理の自動化ソリューションとして、Presep® DNA/RNAはTecan Resolvex® A200による固相抽出の自動化に対応しています。作業の効率化と作業者間のばらつき低減に貢献します。

使用装置:Tecan Resolvex® A200

使用装置:Tecan Resolvex® A200
Automation System
装置 : Tecan Resolvex® A200
処理方式 : Positive Pressure SPE
対応カラム : Presep® DNA/RNA Type A
対応サイズ : 1 mL, 3 mL
溶媒数 : 最大11ポート
圧量範囲 : 0 - 5.5 bar Touch screen control

自動固相抽出の送液機構

上部の給液ヘッドから各試薬を分注し、続いて加圧ヘッドにより加圧送液することで、各カラムを均一な流速で処理できるため、高い再現性で固相抽出を実施できます。

[図]自動固相抽出の送液機構

96検体処理時間の比較 (Manual vs Automated)

Tecan Resolvex® A200を用いることで、96検体の固相抽出における作業時間を手作業と比べて80%以上削減できました。

[グラフ]96検体処理時間の比較

自動化条件における精製再現性

Presep® DNA/RNAとTecan Resolvex® A200を組み合わせ、試薬分注および送液工程を自動化することで、作業者によるばらつきを低減し、安定した精製結果が得られます。

[グラフ]自動化条件における精製再現性
繰り返し10回の精製でも
純度変動は±3%以内

自動化対応カラムラインアップ

Tecan Resolvex® A200にはPresep® DNA/RNA Type Aの1 mL、3 mLが対応しています。0.2~1.5 μmol 合成スケールの自動精製が可能です。

1 mL 3 mL
Image 1 mL 3 mL
Syringe Volume 1 mL x 96 3 mL x 24
Particle Support Weight 85 mg 255 mg
Synthesis Scale Compatibility 0.2-0.5 μmol 1-1.5 μmol

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関連製品一覧

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溶出液

HPLC 用溶媒

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