快、准、稳:突破mRNA纯化瓶颈!

11 月 28, 2025

mRNA技术正以持续加快的速度推动疫苗和治疗领域革新,随着全球市场持续扩张,从传染病到肿瘤治疗,mRNA的应用前景愈发广阔,个性化肿瘤疫苗(PCV)、in vivo CAR-T(mRNA-LNP路线)得到持续关注,mRNA在新冠疫情后迎来新的热潮。

随着临床管线推进,产业化需求日益增长,纯化作为下游关键工艺,正面临效率与质量的双重挑战。如何实现快速、高效、稳定的mRNA捕获,已经成为提升生产力的核心课题。

Cytiva Fibro dT,是一款基于静电纺丝纤维素基架的亲和层析介质,基于线性mRNA上带的polyA尾在适当的盐浓度下被Oligo dT配基补获的原理,可高效去除未成功加尾的mRNA前体、dsRNA、DNA、酶等杂质。

 

 

 

其主要特点有:

 

 

 

快:保留时间<15 s,Cycle时长<15 min,2000 nt mRNA的载量>6 mg/ml

准:4300 nt mRNA载量比其它Oligo dT产品有2-4倍提升

稳:200-800 mM盐浓度范围内都有高载量,连续纯化20 cycles表现稳定

一起来看看Fibro dT的实战表现!
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部分Oligo dT纯化产品的cycle时长长达60-100 min,载量<2 mg/ml,这对于mRNA纯化过程中的稳定性是一个极大的挑战。Fibro dT的对流传质模式允许更高的流速,且在高流速下仍能确保mRNA与Oligo dT的充分接触,加上纤维结构可以加载更多的Oligo dT配基,因此可以大大缩短保留时间和提高载量。

图1使用Fibro dT Unit 0.4 ml(绿色)和另外两种Oligo dT亲和填料(蓝色和橙色)进行一条4300 nt的mRNA的纯化。实验结果表明,Fibro dT比其他亲和填料,可以更快的结合mRNA分子,10 s保留时间即可有较高的DBC10%,并且有超其他亲和填料>4倍的载量表现。以此对多条mRNA序列进行测试,每个测试cycle的时长(从平衡到CIP)均<15 min,大大缩短了mRNA纯化时间周期。

UNICORN方法阶段的设置
图1:不同亲和填料的保留时间 – DBC10%数据

图2对比了Fibro dT Unit 0.4 ml(绿色)和另外两种Oligo dT亲和填料(蓝色和橙色)分别在200-800 mM盐浓度下的动态结合载量。图中A是1900 nt的mRNA样品,B是4300 nt的mRNA样品。

在200 mM的低盐浓度下,Fibro dT的动态结合载量是另外两种填料的2-4倍。高盐浓度下,Fibro对1900 nt短序列仍然保持有2-4倍的优势,对4300 nt的长序列甚至有>4倍的载量优势。

UNICORN方法阶段的设置
图2:mRNA在不同盐浓度下的10%动态结合载量数据
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由于基质不同,不同Oligo dT层析填料对长序列mRNA的捕获能力有很大的差异。Fibro dT开阔的流道设计,使得它对于长序列mRNA有更好的捕获效果。
图3展示了不同Oligo dT亲和填料对于不同长度mRNA纯化的动态结合载量。从图中可以看出,所有亲和填料的结合能力随着链长增加都有所下降,而得益于其开阔的流道,Fibro dT对≥4000 nt的长序列mRNA仍然有另外两款填料的2-4倍的动态结合载量。
UNICORN方法阶段的设置
图3:不同亲和填料对于不同长度mRNA的10%动态结合载量数据(mRNA 1,2,3,4分别为1900 nt,1900 nt,4300 nt,4000 nt,绿色为Fibro dT)

纯化后,mRNA 2(1900 nt)和mRNA 3(4300 nt)的纯化收率均大于90%,T7 RNA聚合酶残留降到<2 pg/μg mRNA,dsRNA水平降到<2.5 ng dsRNA/μg mRNA。Fibro dT在目标mRNA的精准捕获和杂质去除方面表现优异。

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无论对于研发工艺还是生产工艺,稳定性都是必须要考虑的重要因素,它直接影响生产线的安全余量设计以及终产品的稳定性、一致性、安全性。通过以下实验可以证明Fibro dT的稳定性
图4使用同一个Fibro dT unit对同一批mRNA样品进行连续20 cycles纯化,取其中第1、5、10、15、20个cycle的谱图放在一起比较,所有运行曲线几乎重叠。

图5使用3个不同批次的Fibro dT unit分别进行20 cycles纯化,比较其中第1、5、10、15、20个cycle的mRNA收率,三个批次的Fibro dT unit的表现都是非常稳定的。

UNICORN方法阶段的设置
图4:用一个0.4 ml Fibro dT unit连续纯化20 cycles的稳定性,同时展示第1、5、10、15、20个cycle的谱图
图5:三个批次的Fibro dT unit连续纯化20 cycles的稳定性

技术验证,性能卓越

在mRNA纯化流程中,Fibro dT快、准、稳。
快:保留时间短、循环时间短、载量提升2-4倍,可以用更小的层析柱完成工艺从而节省成本和纯化时长;

准:精准捕获目的序列,长序列也能精准捕获,对杂质去除效果好;

稳:重复纯化稳定性高、批间一致性高,确保工艺及放大的可预见性。

实验数据充分证明,Fibro dT能实现高效、稳定、可重复mRNA纯化,为工艺开发与规模化生产提供坚实保障。