利用SEC结合ICP-MS技术对长度在数百至数千个碱基对之间的合成DNA片段进行绝对定量分析

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Absolute quantification of synthetic DNA fragments spanning hundreds to thousands of base pairs using SEC coupled with ICP-MS

　　

摘要

传统的电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）仅能检测核酸样品中的总磷含量，无法区分完整的目标DNA与降解的寡核苷酸片段或基质来源的磷污染物。在本研究中，我们提出了一种尺寸排阻色谱-ICP-MS联用方法，可用于直接定量分析长度在数百至数千个碱基对之间的双链DNA片段。经过纯化的DNA片段通过HPLC进样实现按大小分离。ICP-MS可同时检测³¹P¹⁶O信号和¹¹⁵In信号，以铟作为内标。通过使用经过认证的无机磷溶液进行外部校准，可实现对磷含量的测定，进而根据各DNA序列中固定的磷含量比例计算出DNA的质量浓度。该方法的磷检测下限为28 ppb，对应的绝对质量下限为112 pg。该方法的有效性已通过两种独立的核酸标准参考物质得到验证，相对偏差在1.2%到5.0%之间，显示出良好的定量准确性。将该方法应用于两种合成DNA片段（300 bp和2000 bp）后，测得其平均质量浓度分别为141.8±3.7 mg·kg?1和110.5±3.1 mg·kg?1。通过数字聚合酶链反应进行交叉验证后，得到的数值分别为140.5±5.1 mg·kg?1（300 bp）和113.3±4.3 mg·kg?1（2000 bp），进一步证明了这种基于片段分离的SEC-ICP-MS定量方法的可靠性。所开发的SEC-ICP-MS方法能够为不同长度的DNA结构提供精确的绝对定量结果，且适用于经功能化修饰的核酸。

图表摘要