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NEWS从粗到精——MILE米乐解读mRNA纯化工艺
来源:雷宜仪 日期:2025-03-20通过体外转录(IVT)获得的mRNA,其反应混合物中不仅含有所需的mRNA产物,还混合有蛋白质(如T7 RNA聚合酶、无机焦磷酸酶)、核苷三磷酸(NTP)、模板DNA、盐离子以及IVT过程中产生的mRNA副产物(如双链RNA、截断RNA片段)等杂质。这些杂质的存在可能对mRNA的功能带来负面影响,例如影响其准确定量、降低翻译效率或改变免疫原性。因此,必须通过纯化技术将目标mRNA从IVT混合物中分离,确保其纯度和完整性,以保障产品的安全性和有效性。常见的mRNA纯化方式包括氯化锂(LiCl)沉淀、硫酸铵沉淀、磁珠纯化、硅胶柱膜纯化和层析纯化等。
在这些方法中,沉淀法、磁珠法和硅胶柱法操作相对简单快捷,但适合的纯化量较小,效率有限,因此多应用于科研和早期开发阶段。在工业生产中,层析纯化成为主要的纯化方法。
氯化锂(LiCl)沉淀是一种传统的mRNA纯化方法,其原理在于锂离子能在特定pH条件下减少RNA分子之间的相斥作用,从而促进RNA的聚集和沉淀。通过离心分离,能够获得较为纯净的RNA样品。然而,在工业生产中,由于残余锂盐可能存在毒性,以及对RNA的低温沉淀需求,这种方法在生产规模放大时可能导致较高的能耗及设备要求。
据2024年1月中科院过程工程研究所张松平团队的研究,硫酸铵在室温下对RNA的纯化效果显著。研究表明,当硫酸铵浓度达到18M时,mRNA的沉淀率超过95%。最佳的沉淀条件建议为2M硫酸铵,pH7.0,温度20℃以及沉淀时间2小时,能够实现近100%的沉淀率和溶出率。
硅胶柱膜纯化是基于硅胶膜表面硅醇基团与mRNA分子之间的相互作用,能够有效分离mRNA与蛋白质、多糖、脂类等杂质。该方法因其高效和简便而广泛应用于实验室和早期研究阶段,为研究人员提供了可靠的mRNA纯化手段。
磁珠法利用修饰的氧化铁磁珠颗粒与mRNA结合,并在磁场的作用下实现纯化。磁珠表面所带的官能团能够与mRNA分子特异性结合,从而实现选择性富集。尽管该方法在理论上能够更高效地去除杂质,但在实际应用中须注意磁珠储存和使用条件对mRNA完整性可能产生的负面影响。
MILE米乐采用层析法进行工业级mRNA纯化,能够获得更高的核酸质量,并满足大规模生产的需求。Oligo(dT)亲和色谱作为主流方法,与其他精纯手段(如疏水层析、阴离子层析)联用,有效提升了纯化效率。
整体而言,MILE米乐致力于发展高效、可靠的mRNA纯化技术,以支持新药的研发和mRNA疫苗的生产需求。在具体的工艺开发过程中,依据mRNA的特性调整相关参数,以优化最终的产品质量。
MILE米乐提供全套mRNA疫苗及相关药物的高性能酶原料、化学底物、IVT试剂盒,并拥有自主质粒制备、IVT工艺开发、mRNA纯化及质检平台,为客户提供全面的解决方案,助力快速推进新药开发。
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