在生物医药领域,通过体外转录(IVT)获得的mRNA反应混合物通常不仅包含所需的mRNA产物,还混杂有多种杂质,包括T7 RNA聚合酶、无机焦磷酸酶、NTP、模板DNA、盐离子及IVT反应中产生的副产物(如双链RNA和截断RNA片段)。这些杂质的存在可能会对mRNA的功能产生负面影响,如降低其翻译效率、影响免疫原性以及影响mRNA的量化精确性。因此,采用有效的纯化技术将目标mRNA从IVT混合物中分离出来,确保其纯度和完整性,对于确保产品的安全性和有效性至关重要。
常见的mRNA纯化方法
常见的mRNA纯化方式主要包括氯化锂(LiCl)沉淀、硫酸铵沉淀、磁珠纯化、硅胶柱膜纯化和层析纯化等。沉淀、磁珠和硅胶柱方法的操作相对简单,但由于纯化效率有限,通常应用于科研和早期研究中,而在工业生产中,层析纯化方法是主要的选择。
氯化锂沉淀法
氯化锂沉淀是一种传统的mRNA纯化方法,利用锂离子在特定pH环境下能够减少RNA分子之间的同电性排斥,从而促进RNA聚集。虽然该方法在小规模实验中有效,但在工业生产中由于残留锂盐的潜在毒性以及对低温操作的需求,其成本较高且对设备要求严格。
硫酸铵沉淀法
2024年1月,中科院过程工程研究所的研究表明,在硫酸铵浓度达18M时,mRNA的沉淀率超过95%。相较于氯化锂,硫酸铵沉淀法可以在室温下进行,适用于工业生产。最佳的沉淀条件被推荐为2M硫酸铵,pH 7.0,温度20℃,沉淀率和溶解率均接近100%。
硅胶柱膜纯化
硅胶柱膜纯化利用硅胶表面的硅醇基团与mRNA的相互作用。在高盐条件下,盐离子可屏蔽mRNA与硅胶膜之间的静电排斥,促进其结合。此方法高效且简便,是实验室和早期研究中常用的选择,同时具有环保特性,保证实验人员的安全。
磁珠法
磁珠法采用表面修饰的氧化铁磁珠,与mRNA结合以实现纯化。该方法具有较高的选择性,但在操作时需避免对磁珠的破坏。注意控制使用条件,以确保mRNA的完整性。
层析法
在工业级别的mRNA纯化中,层析法被广泛应用。Oligo(dT)亲和色谱依赖于与Poly(A)尾的结合,而疏水层析和阴离子层析则作为精细的纯化手段,常与Oligo(dT)联用。需根据mRNA序列长度和生产需求,在开发过程中优化操作参数。
蛋白酶K纯化
当前大部分mRNA纯化工艺为:TFF1-层析-TFF2。在IVT产品质量高时,可以采用蛋白酶K进行下游纯化,去除未结合的蛋白质。然而,蛋白酶K可能具有一定的免疫原性,影响mRNA疫苗的安全性,因此在添加量上需谨慎平衡。
尊龙凯时的mRNA纯化服务
尊龙凯时通过自主研发的mRNA纯化工艺,为客户提供工业级定制化的mRNA原液生产服务。针对不同类型的mRNA,尊龙凯时还提供相应的工艺开发服务,以提升mRNA的完整度和减少杂质。我们的试剂盒在科研和早期阶段中表现优越,简化了操作流程,并提供高效、环保的解决方案。
尊龙凯时致力于为客户提供高性能的酶原料、化学底物、IVT试剂盒以及全面的质控服务,助力生物医药研究进步,为新药开发提供强有力的支持。