转自：纳微科技
寡核苷酸及市场概况
寡核苷酸药物即小核酸药物，主要包括小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)、反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide, ASO）、微小RNA(microRNA, miRNA)、核酸适配体(Aptamer)等。因其直接作用于疾病的遗传物质（DNA/RNA）靶点发挥治疗作用，提供了更高的疾病靶向成药性，具有高特异性和长药效等优势，被称为继抗体药物后的第三代创新药物。
表1.常见的小核酸药物
小核酸药物全球市场规模从2016年0.1亿美元增长至2021年32.5亿美元（资料来源：弗若斯特沙利文），预计到2025年全球小核酸药物市场规模将突破100亿美元。国内小核酸行业仍处于发展初期，由于国内患者基数较大、市场发展空间大，国内小核酸药物市场有望迎来快速发展；预计到2030年我国小核酸药物市场将达到100亿元。
图1. 2016-2021全球小核酸市场规模
苏州纳微科技股份有限公司（简称“纳微科技”）长期坚持底层技术创新和跨领域合作，突破了微球精准制备的技术难题，实现高性能色谱填料和层析介质在抗体、疫苗、血液制品、酶、CGT、胰岛素、多肽、寡核苷酸、抗生素、生产激素/干扰素、糖类、天然产物和造影剂等应用方向的广泛应用。为满足寡核苷酸药物领域快速发展需求，公司不断加大研发投入，努力打造从核酸合成仪、固相合成载体、纯化填料、分析色谱柱到纯化设备，从寡核苷酸合成到纯化整体解决方案，满足寡核苷酸药物开发到商业化生产需求。
寡核苷酸合成相关产品
寡核苷酸药物的生产，多采用化学合成方法。工艺流程包括：1）靶序列筛选；2）寡核苷酸合成；3）切割脱保护；4）寡核苷酸纯化；5）浓缩换液；6）冻干/制剂等步骤。
图2. 寡核苷酸药物生产流程
目前多采用亚磷酰胺固相合成法合成寡核苷酸。亚磷酰胺固相合成主要分为以下四步：
1) 脱保护：解除对最末端碱基的保护，然后在线激活受保护的酰胺；
2) 偶联：通过将活化酰胺泵送到柱床上来耦合活性酰胺；
3) 氧化（硫代）：氧化以稳定磷酸盐骨架结构；
4) 加帽：封闭任何未受保护和未反应的5‘末端。
图3. 固相合成寡核苷酸步骤
每次经过以上四个步骤就可以在固相载体上添加一个序列，完整的合成周期是将一个核苷酸残基添加到在固体载体上的不断延长的寡核苷酸链上，理论上可以通过重复循环该步骤从3’端向5’端无限添加序列。
寡核苷酸合成，不仅受核酸单体品质、合成用的固定相载体、试剂质量、合成工艺参数、合成环境的影响，而且受合成设备影响。纳微科技为满足客户合成需求，开发了寡核苷酸固相合成载体，中试测试各项性能指标接近进口水平，目前产品等待进一步放大。苏州赛谱仪器有限公司（简称“赛谱仪器”，纳微科技子公司）基于现有专利技术，结合市场需求研发了寡核苷酸合成仪，各项性能指标可满足客户需求。
一、寡核苷酸合成仪
TrueSyntTM核酸合成系统首款产品——STS0100寡核苷酸合成仪由赛谱仪器研发，是一套实验室级别的、全自动的亚磷酰胺法寡核苷酸合成仪。采用高精度柱塞泵驱动，精确控制反应速度和接触时间，精心设计的流路可显著降低单体及试剂用量，保证了低成本、高效益、高质量的合成结果。该设备可应用于siRNA、miRNA、ASO、Aptamer等寡核苷酸的合成，合成范围为50µmol-9mmol。
图 4. TrueSyntTM寡核苷酸合成仪
产品特点
高精度计量泵，提供极佳的流量精度和重复性；
系统管路采用peek材质，耐受有机试剂，生物兼容性好；
更小的体积，更大的合成范围；
系统流路经过优化，死体积小，降低单体和溶剂的过度使用；
强大的在线监测模块，实时在线监测紫外、电导、温度、压力等参数；
单体试剂可循环，合成效率更高；
更低的单体消耗，更少的废液产生，降低合成成本;
软件界面友好，方法可灵活编辑，自动化程度高；
合成工艺简单明了，易于线性放大；
符合FDA等相关法规要求；
提供专业的技术支持和售后服务，软件终身免费升级服务。
参数设置
表2. TrueSyntTM寡核苷酸合成仪参数表
除了近期上市的实验室级别寡核苷酸合成仪外，纳微科技规模化核酸合成仪目前也在紧锣密鼓的研发当中，届时公司会进行新品发布，敬请期待。
二、寡核苷酸固相合成载体
纳微科技基于多年丰富的微球研发及制造技术，开发了聚合物基架寡核苷酸固相合成载体，具有孔结构均一、载量高的特点，可提高粗产品的合成效率及纯度。目前产品中试数据各方面性能较好，有待进一步放大。
寡核苷酸纯化相关产品
固相合成后的寡核苷酸经过氨解切割等一系列步骤后，得到寡核苷酸粗品。虽然固相合成中，单体的偶联效率很高，但也会产生N-X和N+X寡聚物、修饰反应的副产物及不完整的氧化/脱保护/带帽产物等杂质，这些杂质会严重影响药品的质量，需要通过层析分离纯化技术去除目标产物中的相关杂质。所以，固相合成之后，如何选择合适的填料及纯化工艺对于产品质量和生产至关重要。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。
一、寡核苷酸纯化填料
通常优先选择离子交换层析，当面临挑战性情况，可以保留DMT从而在反相层析或疏水层析上进行分离，优选填料主要包括NanoQ-30L、NanoQ-15L、UniQ-30S、UniDEAE-30S、UniPS 10-300、UniPS 30-300、UniSil 30-120 C18。
表3. 寡核苷酸纯化填料
案例一：离子交换层析纯化寡核苷酸
NanoQ-15L阴离子交换层析纯化寡核苷酸，最终，在保证收率的情况下，纯度达到96.5%，满足其质量要求。
图5. NanoQ-15L纯化寡核苷酸制备图谱
案例二：反相聚合物层析纯化寡核苷酸
UniPS 10-300反相色谱纯化25个碱基寡核苷酸，一步纯化最终纯度达到99%以上。
图6. UniPS 10-300纯化寡核苷酸制备图谱
案例三：反相硅胶层析纯化寡核苷酸
UniSil 30-120 C18反相色谱纯化寡核苷酸，最终纯度可达到99%以上，满足其质量要求。
图7. UniSil 30-120 C18纯化寡核苷酸制备图谱
二、寡核苷酸分析色谱柱
纳谱分析技术（苏州）有限公司（简称“纳谱分析”，纳微科技子公司）DNACoreTM寡核苷酸分析色谱柱是基于单分散硅胶和聚合物微球，结合先进的表面键合、修饰和接枝技术，经优化的装填工艺而成。该系列包括DNACore 1000 C18反相色谱柱和DNACore NP-Q阴离子交换色谱柱，分别适用于反相和阴离子交换分离模式下DNA/RNA片段、mRNA和质粒的高效分离。
表4. DNACoreTM寡核苷酸分析色谱柱参数
案例一：短链寡核苷酸分析
图8. 短链寡核苷酸分析图谱
案例二：RNA分析
图9. RNA分析图谱
三、层析纯化设备
针对制药领域下游分离纯化需求，赛谱仪器开发了层析纯化系统，可以快速实现生物样品的纯化，满足客户实验室研发及中试生产需求。
SCG-P为高端一体机，功能强大，性能卓越。可满足客户对样品泵以及整体流路极强的拓展需求。紧凑巧妙的布局让整个流路的延迟体积更小。更强大的外挂阀空间可满足未来设备硬件的升级。强大的SCG层析工作站提供直观灵活的方法编辑，系统控制和数据分析，软件可终生免费升级。可以适配进口或者国产品牌的层析柱。可放入层析冷柜。SCG-P 030可满足mg级别纯化；SCG-P 100可满足g级别纯化；SCG-P 300可满足更大量的生产纯化需求。
图10. SCG-P层析系统
表5. SCG-P纯化设备参数
总结
对于寡核苷酸生产来说，最为重要的因素是寡核苷酸的合成及合成后的纯化。纳微科技在这两个方面可以提供优异的产品以及解决方案。针对寡核苷酸合成，纳微科技可提供寡核苷酸合成仪；针对寡核苷酸的纯化，纳微科技可以提供完整的工艺方案及设备支持，包括纯化填料、分析柱、层析设备以及纯化工艺开发服务，以满足寡核苷酸药物合成及纯化需求。
注：如有对以上产品感兴趣或有购买需求，请联系当地业务员。
关于纳微
苏州纳微科技股份有限公司是一家专门从事高精度、高性能和高质量微球材料研发和生产的国家高新技术企业，是全球能提供多品种多规格微球产品的公司之一。
公司致力于建设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，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）、固相萃取、凝胶渗透色谱及特殊功能填料；提供色谱柱、磁珠、标准颗粒、分析检测、分离纯化实验技能培训及分离纯化整体解决方案。
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