作为一个从事医疗仪器行业多年的搬砖人来讲，在过去的几年里，在我的网页搜索里抗体药的信息检索占领了极高的频率，像包含PD-1、CAR-T、ADC、双抗等的文章信息总是时常出现，同时也由于新冠疫情的突然来袭，人们又找到了新的方向，这就是被称作为生物医药第三次革命的核酸药物。
提起核酸药物就不得不提到中心法则。中心法则是指遗传物质从DNA转录出RNA，RNA翻译成蛋白质的过程，这是所有有细胞结构生物所遵循的法则。
核酸药物不同于传统药物及抗体药物，它是直接作用于DNA或RNA层面的药物。其由于序列的长短及合成的方式不同，分为小核酸药物（也称寡核苷酸，通过化学合成获得，一般小于100nt，常为20-30nt）和核酸药物（体外转录获得，数千nt不同），本次分析的是小核酸药物。
小核酸药物主要包括反义寡核苷酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、RNA适配体（Aptamer）等。GalNAc和LNPs递送系统的发现大幅度提高了小核酸药物的器官靶向性和细胞摄取效率，加速了小核酸药物的快速发展。截止目前，共有16款RNA药物获批，包括9款ASO、4款siRNA、2款mRNA疫苗和1款适配体。其中，有6款ASO、3款siRNA及2款mRNA疫苗是2016年后批准上市的。诺华的号称“降脂神器”的重磅小核酸新药更是先后在欧洲和美国获批。总体来讲，全球的核酸药物仍多处于早期研究，2018年至2022年，小核酸药物交易事件88起，涉及的总金额超过了180亿美元，由此可见，小核酸这一领域活跃指数可见一斑。
生产工艺
寡核苷酸生产工艺分为合成和纯化两个部分。
寡核苷酸合成是一个从无到有的过程，目前通用的合成方法为固相合成法，其根据第一个核酸单体提前键合到固相载体上，后续游离的单体与之发生化学反应，完成一个单体的合成，如此循环，直至最后一个单体反应结束后，即得到一条寡核苷酸。
合成原理介绍
每个单体的合成分为脱保护、偶联、氧化和盖帽四个步骤：
01 脱保护（Detritylation）
脱保护，即从固体载体上的末端去除DMT基团，使羟基裸露可以与后来的单体发生偶联作用。
02 偶联反应（Coupling）
偶联，活化剂将新加入的游离单体转化为四唑衍生物后，再和载体上裸露的5’羟基形成3'-5'亚磷酸三酯。
注意!完全无水条件对这一步骤的效率是必不可少的。
03 氧化（Oxidation）/硫代（Thiolation）
在吡啶中，用碘/水将亚磷酸三酯氧化成磷酸三酯。硫代化试剂代替碘/水作为氧化剂，可在此阶段引入硫代磷酸键。
04 封闭（Capping）
对未反应的5'-羟基进行封闭，形成酰化物，防止非目标寡核苷酸产物的形成。
纯化原理介绍
由于化学合成过程中，反应效率和原料纯度的原因，合成的产物无法避免的产生杂质，其主要表现为单个或多个寡核苷酸的差异、保护基团的保留及嘌呤的脱除等，这些基团或者序列的改变会导致杂质分子与目标产物之间存在性质上的差异，主要表现为：
磷酸基团：寡核苷酸所带静电荷取决于磷酸或修饰基团的数目，碱基的数目以及二级结构是否遮蔽带电基团；
DMTon/off：DMT是一个强疏水性基团，与反相层析/疏水层析产生相互作用。因此可以用于带有DMT的全长序列的分离；
硫代：当磷酸基团中氧原子被硫原子取代时，带负电的基团极性增加，在大多数pH条件下与阴离子交换填料结合更强；
甲基化：当氧原子被甲基取代时，疏水性增强；
因此，纯化可以利用上述填料和寡核苷酸之间的疏水性或电荷不同更改洗脱条件或梯度将不同的成分加以分离收集，最终完成纯化目标产物的目的。
仪器介绍
苏州英赛斯作为研发生产、销售为一体的仪器厂商，其研发的核酸合成及纯化仪器媲美进口设备，完美实现国产化。上市后迅速获得国内大型CDMO以及小核酸药物企业的认可。我们不仅提供稳定高效的核酸合成仪、纯化仪、HPLC系列仪器设备，同时公司重金搭建CMC平台，意在为客户提供全方位服务和整体解决方案。
大规模核酸合成仪
英赛斯Unique AutoOligo® 大规模核酸合成仪自去年9月份上市以来，广受客户好评。公司软件团队秉着客户为上的原则，充分考虑到用户的使用习惯，在软件中内置了方法模板和阶段模块，用户可以通过简单的调用模块和调整参数即可得到所需方法。硬件方面，仪器的入口模块到动力模块以及检测模块涉及的部件管线都是经过严格筛选和精密计算，为合成效率可以达到最优提供了保障。
Unique AutoOligo® 大规模核酸合成仪
Unique AutoOligo 150,合成量50μmol~12mmol
Unique AutoOligo特点：
纯化系统
英赛斯Unique AutoPure纯化系统是公司独立研发生产的纯化系统，因其成熟的工艺，上市以来销量连年增涨，为生物制药企业的首选。同时今年3月，Unique Autopure Pilot600隆重上市，这是一款适用于中试规模的台式层析系统，可提供符合GMP或非GMP两种不同工作环境的两种配置，系统工作流量、耐压范围、检测范围宽泛，可满足不同层析类型的小规模研发、工艺 放大及小规模GMP生产。
Unique AutoPure纯化系统
系统性能参数
Unique Autopure Pilot600系统
系统性能参数
高效液相层析系统
L-1000 HPLC
L-1000系列高效液相色谱仪广泛的应用在药物、食品、环境等领域。高精度液相色谱泵采用DMP专利技术，独特的压力补偿方式，极低的压力脉动，为系统提供稳定及精确的流体，使得色谱分析的重现性得到极大的提高。DAD全谱直读紫外-可见检测器同时提供多个波长的检测或全谱数据，为分析提供定性、定量光谱及色谱数据。
系统性能参数
案例分享
以下是我们为客户合成63mer序列的结果图谱,依次为63mer质谱图、纯化图谱、粗品HPLC图谱和纯品HPLC图谱。
应用仪器：
·核酸合成仪：Inscinstech AutoOligo100
·核酸纯化仪：Inscinstech AutoPure100
·高效液相色谱仪：Inscinstech L-1000 HPLC
·LCMS:ThermoFisher LTQ
质谱图分析：目标分子量为19342，质谱峰分子量19344为目标峰，19374峰，为LC-MS分离的流动相引进的离子杂质峰。
色谱图分析：粗品纯度为46.3%，单次偶联效率达98.8%。经过一次简单纯化后纯度为97.803%，满足客户对纯度的需求。
63mer质谱图
纯化图谱
粗品HPLC图谱
纯品HPLC图谱
关于Inscinstech
苏州英赛斯智能科技有限公司(Inscinstech)是一家专注于生物分离技术的创新型高新技术企业，成立于2017年，拥有数量众多的专利及计算机软件著作权。公司在中国苏州、北京及美国波士顿建有研发中心，建有完善的产品研发体系，拥有国际水准的技术研发团队。公司技术团队具有十余年的实验室样品前处理、色谱、光谱及质谱分析仪器、自动化设备、机器视觉技术等领域的研发、工程化、产业化经验，为客户提供从样品分离，前处理到实验室化学分析的全方位智能化解决方案。
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