基于酸性缓冲液与正离子ESI的毛细管电泳-质谱联用技术实现游离寡核苷酸高效分离

本研究针对游离寡核苷酸（ONs）的分离难题，开发了一种基于毛细管电泳-质谱联用（CE-MS）的新方法。通过酸性背景电解质（BGEs）优化分离条件，结合纳米喷雾电离与正离子模式飞行时间质谱，成功实现了15–78 nt长度范围内寡核苷酸的高分辨率分离与质谱检测，为核酸分析提供了重要技术支撑。

　　

本研究聚焦于通过毛细管电泳-质谱联用技术（Capillary Electrophoresis–Mass Spectrometry, CE-MS）在游离溶液环境中实现寡核苷酸（Oligonucleotides, ONs）的高效分离。研究人员系统评估了在酸性背景电解质（Background Electrolytes, BGEs）中进行分离、结合纳米电喷雾电离（nanospray ionization）与正离子模式（positive mode）飞行时间质谱（Time-of-Flight Mass Spectrometry）的分析策略。实验采用了一组长度为15至78核苷酸（nt）的合成寡核苷酸混合物作为测试对象。

实现良好分离选择性的关键在于不同核酸碱基的质子化程度差异。为此，研究团队通过实验测定了核苷酸中碱基的酸度常数（p_a），结果显示腺嘌呤（adenine）的pK_a为3.3，胞嘧啶（cytosine）为4.4，鸟嘌呤（guanine）为2.5，胸腺嘧啶（thymine）则低于2。在pH 2–9范围内的系列分离实验表明，酸性pH 2–2.5区间可获得最佳峰形与分离分辨率。该背景电解质可灵活选用甲酸（Formic Acid, FA）或氨水与甲酸的组合配方。

纳米电喷雾电离可产生带+4至+8电荷的离子，其电荷数与寡核苷酸长度成正比。针对短序列寡核苷酸，仅需使用含0.5%–1% (v/v) 甲酸与20% (v/v) 甲醇的鞘液（Sheath Liquid, SL）即可实现正离子模式质谱检测；而对于长度超过40 nt的长序列，则需采用更强条件的鞘液，即5% (v/v) 甲酸与20% (v/v) 甲醇的混合体系。

作者声明无利益冲突。