NanoQ系列离子交换介质在ASO、siRNA寡核苷酸纯化中的卓越表现

　　寡核苷酸，即由数个至数十个核苷酸单体构成的短链DNA或RNA片段，是现代分子生物学研究的核心工具之一。作为关键试剂原料，它在基础科研、分子诊断、药物研发等多个领域都发挥着不可替代的作用。

　　尤为重要的是，寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗，能够攻克难以成药的特殊蛋白靶点，具备治疗“不可成药”疾病的潜力，有望成为继抗体药物之后的现代新药第三次浪潮的引领者。

　　图1. 从遗传信息传递到创新药物

　　寡核苷酸（如siRNA、ASO）的生产主要依赖于固相化学合成技术，这与传统生物药（如抗体）的依赖细胞培养生产有本质区别。其核心工艺可分为三大阶段：合成、纯化和质量控制。而这些由核苷酸组成的短链分子，其功能发挥完全依赖于极高的纯度——纯化工艺，正是守护寡核苷酸价值的“生命线”。

　　图2. 寡核苷酸药物生产流程

　　寡核苷酸纯化工艺

　　寡核苷酸的合成是一个复杂过程，并非“一蹴而就”。尽管固相合成中单体的偶联效率较高，但合成后的寡核苷酸经过氨解切割等步骤后，所得粗品中仍会含有多种杂质，例如N-X和N+X寡聚物、修饰反应副产物以及不完全氧化/脱保护/带帽产物等。这些杂质对药品质量影响显著，甚至可能严重威胁临床应用的可靠性。

　　部分杂质（如碱基长度差异、碱基突变和硫代修饰等）在理化性质上较为接近，这就要求纯化过程具备高分辨能力——通常需要采用小粒径、高柱效的介质，以提高关键杂质去除率。此外，随着寡核苷酸原料、核苷酸单体及合成后修饰种类的日益增多，纯化环节面临的挑战也愈加严峻。

　　图3. 寡核苷酸关键杂质序列

　　所以，固相合成之后的纯化中，如何选择合适的介质及纯化工艺对于产品质量和生产至关重要。在实际应用中，寡核苷酸的纯化工艺往往需要结合多种层析技术，以达到最佳的分离效果。目前主流的纯化方式主要是阴离子交换层析、反相层析和疏水层析。由于纯化工艺的差异，可结合其选择其中一种或者两种方式进行纯化。

　　图4. 离子交换层析

　　离子交换层析利用寡核苷酸磷酸基团的负电荷特性，通过固定相的带电配体通过静电吸附结合，再通过调节离子强度将目标分子与杂质分离。高载量的离子交换介质可有效降低单位产品的纯化成本，为寡核苷酸药物的规模化生产提供关键支撑。

　　NanoQ系列介质推荐

　　纳微科技NanoQ系列强阴离子介质性能优异，采用机械强度出众的PS/DVB作为基质，该基质经表面亲水改性后键合离子交换基团，既具备良好的生物相容性，又拥有稳定的物化特性，可显著提升分离纯化效率。NanoQ系列介质可提供10μm、15μm、30μm多种粒径选择，且兼容高压DAC装填工艺。其中，高分辨率的NanoQ-15L与NanoQ-30L尤其适用于寡核苷酸样品的纯化，是寡核苷酸下游纯化的理想介质选择。

　　表1. NanoQ系列介质参数

　　案例分享

　　案例1：NanoQ-15L纯化DMT-off反义寡核苷酸

　　图5. NanoQ-15L纯化20mer寡核苷酸制备图谱

　　图6. NanoQ-15L纯化前后图谱对比（HPLC分析）

　　纯化结果：

　　在20 mer寡核苷酸的纯化中，采用NanoQ-15L进行规模纯化，粗品HPLC分析显示主峰纯度仅82.49%（图6黑色），主要杂质为N-1短链及DMT保护基残留。经优化线性洗脱，纯化后主峰纯度显著提升至97.45%（图6紫色），关键杂质控制达到：N-1<1.5%、DMT<0.3%。工艺收率约80%（按A260定量），符合cGMP要求的>70%标准。

　　案例2：NanoQ-30L 纯化DMT-on反义寡核苷酸

　　图7. NanoQ-30L纯化20mer寡核苷酸制备图谱

　　纯化结果：

　　结果显示，上样后短链DMT-off杂质通过低浓度盐溶液淋洗有效去除，然后进行在线脱保护基反应，再次淋洗去除脱落保护基，之后用盐浓度梯度洗脱DMT-off目标产物，收率> 85%。

　　案例3：NanoQ-30L 纯化寡核苷酸

　　图8. NanoQ-30L纯化寡核苷酸制备图谱

　　图9. NanoQ-30L纯化前后图谱对比（HPLC分析）

　　纯化结果：

　　采用NanoQ-30L纯化寡核苷酸，通过 HPLC对纯化前后样品进行分析。结果显示，粗品纯度约82%（图9黑色），其中含有工艺相关杂质、片段异构体等，经过纯化后，样品纯度得到突破性提升，最终达到97.2%（图9蓝色），关键杂质得到有效去除，满足质控标准。同时，收率保持在90%以上，实现了纯度和收率的兼顾。

　　纳微寡核苷酸生产整体解决方案

　　针对寡核苷酸研发生产中面临的挑战，纳微科技集团可提供端到端的整体解决方案：从合成阶段的高性能固相合成载体与赛谱核酸合成仪（确保高效合成），到纯化环节的色谱纯化填料与赛谱层析系统（实现精准分离纯化），再到分析阶段的纳谱分析柱与福立仪器色谱系统（完成精确分析与质控），我们助力客户加速研发与生产进程。

　　欢迎联系我们，获取详细的整体解决方案PDF资料。

　　图10. 纳微寡核苷酸生产整体解决方案