
近年来,mRNA技术正以前所未有的速度重塑疫苗、肿瘤免疫与基因编辑的未来,而纯化环节往往成为决定研发与产业化成败的关键瓶颈。纳微科技依托色谱填料精准制备平台,倾力打造覆盖亲和、离子、疏水、反相及复合模式的多元化填料矩阵——孔径、粒径与表面化学精准可调,全面打通从质粒裂解澄清到mRNA精纯的全链路生产,确保每一批产品稳定、高效、可控。

图1. mRNA生产总流程
体外转录(IVT)以线性化质粒DNA为模板。模板中的宿主RNA、蛋白、内毒素、基因组DNA以及开环/线性等构象杂质,会直接增加后续反应与纯化负担;超螺旋比例、结构完整性和批间一致性,则影响模板制备和线性化的稳定性。对于需要频繁切换序列的mRNA平台,质粒纯化既要获得高纯度模板,也要具备清晰的工艺接口和可放大性。
纳微科技依托全系列填料,提供多套质粒纯化解决方案。关于相关方案的详细案例与优势,我们曾做过专题报道,此处不再展开,可点击下方链接回顾。
纳微质粒纯化解决方案

图2. 纳微科技质粒纯化解决方案
IVT结束后,体系中可能同时存在未反应NTP、聚合酶、残余DNA模板、短截/过长转录本以及dsRNA。目标mRNA分子量大、带有高密度负电荷、具有一定疏水性,并携带3′ Poly(A)结构,同时又极易受温度、剪切和核酸酶影响。单一机制难以去除全部杂质,需据进料组成与CQA目标,选用亲和、反相或复合模式等层析介质开发纯化工艺。
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方法一:Oligo(dT)亲和纯化
Oligo(dT)亲和介质通过碱基互补配对识别mRNA的Poly(A)尾,可将带Poly(A)的目标mRNA与dNTP、RNA聚合酶、模板DNA及部分不完整转录本高效分离。该机制选择性直观,适合作为捕获或关键精制步骤;大孔结构、低反压和较高流速也有利于大分子mRNA传质与工艺放大。

图3. dT亲和填料与Poly(A)-Oligo(dT)碱基配对机制
纳微科技依托完善的色谱填料合成与应用平台,在原有NanoGel-dT20的基础上,推出两款更高载量的Oligo(dT)亲和填料——NMacro dT25与NMacro dT25-S。针对不同长度的mRNA分子,两款介质分别采用不同孔径设计:NMacro dT25适用于>5,000 nt的长链mRNA,NMacro dT25-S则推荐用于1,000~5,000 nt的中长链mRNA。两款产品组合覆盖主流mRNA长度范围,为个体化药物的纯化工艺提供更精准的介质选择。
案例1. NMacro dT25纯化某8000 nt mRNA

图4. NMacro dT25纯化某8000 nt mRNA亲和纯化
该项目经一步NMacro dT25纯化,即可同时满足纯度与收率目标。实际工艺中,填料选型还需结合mRNA长度、Poly(A)设计与料液电导率综合考量。
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方法二:大孔反相纯化
反相纯化利用目标mRNA与杂质在疏水相互作用上的差异进行分离。大孔反相填料UniPS 40-1000有利于大分子传质,可高效去除dsRNA。
案例2. UniPS 40-1000纯化mRNA

图5. UniPS 40-1000反相纯化mRNA的层析图(a)、
mRNA上样样品(b)与洗脱产物(c)的SEC分析结果
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方法三:复合模式层析
羟基磷灰石可通过复合模式层析机理实现mRNA与IVT反应残留的分离,为亲和或反相之外提供正交纯化。HAPcera Type II羟基磷灰石具有更大的孔径,特别适用于mRNA的纯化。在实验中,通过一步层析,可以轻松地对长度为1000 nt的mRNA进行高效纯化。经过这种纯化步骤,目标mRNA的纯度从初始的47.7%显著提升到了70.1%。这一结果证明了HAPcera Type II羟基磷灰石在mRNA纯化方面的有效性和优越性。此外,这种纯化方法不仅简化了操作步骤,还大大提高了mRNA的收率和纯度。
案例3. HAPcera Type II羟基磷灰石纯化某mRNA

图6. HAPcera Type II纯化某mRNA色谱图
NW Rose Viral系列层析介质是基于离子交换和凝胶过滤复合模式的层析介质。层析介质微球的孔限制了mRNA的进入,mRNA快速穿过层析介质微球与微球的空隙流出;而诸如HCP,RNA等杂质进入层析介质微球的孔,被孔内的离子基团捕获。从而达到快速分离纯化的效果。
案例4. NW Rose Viral L复合模式层析纯化某mRNA

图7. NW Rose Viral L复合模式层析纯化mRNA
结语:面向mRNA疫苗、肿瘤治疗性mRNA和其他RNA药物开发,纳微科技以丰富的填料产品和工艺开发经验,为质粒与mRNA纯化提供从路线筛选到放大验证的系统支持。
质粒纯化推荐填料

mRNA纯化推荐填料

内容说明:
案例数据受样品、设备、规模与条件影响,正式项目需进行工艺开发与验证。
关于纳微科技
苏州纳微科技股份有限公司(688690.SH)是一家以“以创新,赢尊重,得未来”为核心经营理念的国家高新技术企业。公司专注于高精度、高性能、高质量微球材料的研发与生产,是全球少数具备多品种、多规格微球产品供应能力的企业之一。
凭借持续的创新驱动,纳微科技致力于打造全球领先的纳米微球精准制备和应用平台,产品涵盖硅胶正相、反相、HILIC、手性填料、固相萃取、聚合物反相、离子交换、疏水层析、亲和层析(Protein A、金属螯合、苯硼酸)、复合模式、凝胶渗透色谱及特殊功能填料;整合旗下纳谱分析(色谱柱与应用)、福立仪器(分析仪器)、赛谱仪器(蛋白纯化系统)等子公司关键资源,成功构建了从色谱填料→色谱柱→分离/分析设备→智能化解决方案的全产业链闭环,打造全球领先的“色谱全生态平台”。
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