使用 TMSPC™-8 Tm 分析系統對核酸藥物進行熱安定性分析

從核酸藥物開始，功能性核酸近年來備受關注。在這類功能性核酸的開發及評估中，必須瞭解其熱安定性，這是控制核酸結構和功能的一項因子。對於核酸雜交的技術 (例如 PCR 及 DNA 微陣列)，熱安定性分析同樣不可或缺。

本文使用 Shimadzu UV-1900i 紫外光–可見光 (UV-Vis) 分光光譜儀，和 TMSPC-8 Tm 分析系統，對核酸進行熱安定性分析 (Tm 分析)。使用此系統可輕鬆計算核酸的 Tm 值。

圖 1. 核酸熔化曲線

核酸的熱行為

核酸 (DNA、RNA) 為雙股螺旋結構，但是隨著溫度升高，會造成連接雙股的氫鍵斷裂，雙股結構逐漸解離，最後形成單股結構。這種現象稱為核酸的「熔化」，而單股和雙股比率相等的溫度，定義為熔化溫度 Tm。Tm 是核酸熱安定性的指標，取決於鹼基序列、核酸濃度、配對錯誤 (非互補鹼基對) 等多項因素。研究已知核酸在 260 nm 附近會出現紫外光吸收峰，發生熔化時，260 nm 處的吸光度會增加 (圖 1)。分光光譜儀的 Tm 分析功能，藉由量測吸光度的變化，以確定 Tm 值。

圖 3. 專用 8 連排微量容槽 (光徑：10 mm)

使用 TMSPC-8 進行核酸 Tm 分析

本實驗以核酸 M13-25mer 為樣品。若空氣溶解於樣品溶液中，在高溫下會形成氣泡，導致無法準確量測，因此先進行預處理，將樣品溶液除氣。也需要進行黏合，確保完全形成正股和反股的雙股結構。此處的黏合是將樣品在 95 °C 下維持至少 10 分鐘，然後以 2 °C/min 的速度冷卻。專用的 8 連排微量容槽提供 10 mm 和 1 mm 兩種光徑，可依樣品吸光度 (濃度) 選用。

在本實驗中，樣品製備為在 260 nm 具有 0.5 至 1 的吸光度，並選用 10 mm 光徑的容槽 (圖 3)。