在通过体外转录(IVT)方法获得的mRNA中,反应混合物不仅包含目标mRNA产物,还含有多种杂质,如蛋白质(例如T7 RNA聚合酶和无机焦磷酸酶)、NTP、模板DNA、盐离子、各类添加剂以及IVT过程中的副产物(如双链RNA和截断RNA片段)。这些杂质可能对mRNA的功能产生不利影响,诸如降低其翻译效率,影响免疫原性以及影响定量的准确性。因此,务必要通过纯化技术将mRNA从IVT混合物中提取出来,以确保其纯度和完整性,从而保证产品的安全性和有效性。
常见的mRNA纯化方法包括氯化锂沉淀、硫酸铵沉淀、磁珠纯化、硅胶柱膜纯化和层析纯化等。尽管沉淀、磁珠和硅胶柱等方法操作简单快捷,但由于其纯化效率有限,通常适用于科研和早期应用。而在工业生产中,层析纯化是首选的方法。
氯化锂沉淀法
氯化锂沉淀法是一种传统的mRNA纯化技术。此方法利用锂离子在特定pH条件下减少RNA分子间的同电性排斥,促使RNA分子聚集并沉淀。然而,由于残留的锂盐可能有毒,且该方法需要在低温下进行,增加了工业生产中的能源成本和设备要求。因此,建议使用该方法时针对300nt以上的片段或浓度超过400µg/ml的RNA样品,且在复溶时需仔细观察以确保样品完全溶解。
硫酸铵沉淀法
2024年1月,中科院过程工程研究所的张松平团队探讨了硫酸铵沉淀法的可行性。当硫酸铵浓度达到18M时,mRNA的沉淀率超过95%。研究表明,硫酸铵沉淀可在室温下进行,推荐的最佳沉淀条件是2M硫酸铵、pH 7.0和20℃的环境下沉淀2小时,以获得接近100%的沉淀率与溶解率。
硅胶柱膜纯化
硅胶柱膜纯化利用硅胶膜表面的硅醇基团与mRNA的相互作用,有效分离mRNA与蛋白质等杂质。该方法操作简单且材料安全无毒,符合环保要求,非常适合保护实验人员健康。由于其高效性,硅胶柱膜纯化在实验室和早研阶段得到了广泛应用。
磁珠法
磁珠法采用修饰的氧化铁磁珠,这些磁珠能够与mRNA结合并在外磁场的作用下实现分离。相比于其他纯化方法,磁珠法能更有效去除杂质,但在使用时需要关注磁珠的存储和使用条件,以免影响mRNA的完整性。
层析法
层析法是工业级别的主要mRNA纯化手段,Oligo(dT)亲和色谱是当前主流。该方法通过高盐结合和低盐洗脱的步骤,有效捕获mRNA。同时,疏水层析和阴离子层析等方法通常与Oligo(dT)亲和层析联用,以提升精纯度。
蛋白酶K纯化
目前,许多mRNA纯化工艺流程采用TFF和层析相结合的方法,简单高效。在高质量的IVT产品中,添加蛋白酶K可以有效去除与核酸结合的蛋白质杂质,进而提高整体mRNA的纯化效率。
尊龙凯时的mRNA纯化服务
尊龙凯时致力于提供定制化的工业级mRNA原液生产服务,同时对不同类型的mRNA纯化工艺进行针对性开发。通过我们的专业团队,我们已经成功提高了客户mRNA原液的完整度,并显著降低了总蛋白残留。欣然推出的mRNA纯化试剂盒,具有便捷性和快速性,使其特别适合科研和早期研发阶段的应用。
不仅如此,尊龙凯时还提供全套mRNA疫苗和药物相关的高性能材料和检测试剂,涵盖从原料到最终产品的各个环节,全方位助力客户新药开发的进程。