固相合成小核酸药物


  //  1小核酸药物介绍


小核酸药物在2015年之前只有2款药物上市。1998 年,全球首款 ASO 药物 (反义寡核苷酸药物) Vitravene(Fomivirsem)批准上市;2013年Ionis公司的Mipomeren上市;2015年至今,已经有13个小核酸药物上市,适应症主要包括杜氏肌营养不良、肿瘤、囊性纤维化等各类疾病。


小核酸药物目前主要分为包括反义核酸(ASO)、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)、小激活RNA(saRNA)、信使RNA(mRNA)适配体(aptamer)、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物(ARC)等,PNA(肽核酸)。


表1 小核酸药物研发公司及在研品种


  //  2小核酸药物优势


在靶向小分子药物之后,2000年以后抗体药物为主的生物药逐渐出现,与小分子化学药相比,抗体药物可作用的靶点蛋白种类更多,但是生产成本更高,结构复杂;小核酸类药物基于碱基互补原理对表达相关蛋白质的基因进行调节,结构设计、化学修饰和递送系统的设计与序列的设计是相对独立的;与小分子和抗体药物相比,小核酸药物具有明显的优势。


表2 小核酸药物与其他药物的对比


  //  3小核酸药物的固相合成


小核酸药物的固相合成方法与固相合成多肽方法类似,都是采用固相载体,多肽固相合成经过脱保护、洗涤、偶联、乙酰化,经过多个循环得到目标肽,最后将肽从树脂上切割下来;小分子核酸固相合成脱保护、偶联、氧化、加帽循环。具体合成需要的树脂,偶联剂,原料等如下:

3.1寡核苷酸的修饰

一般情况下,未经修饰的反义寡核苷酸被细胞吸收的效率较低,且容易被细胞内普遍存在的核酸酶降解,为了克服这两个缺点、提高成药性,为了提高寡核苷酸药物的递送能力,需要对寡核苷酸的主链、核糖或者核碱基进行修饰,常见的修饰方法如下:

3.2寡核苷酸的纯化

寡核苷酸的纯化常用方法是反相HPLC和离子交换HPLC,两种纯化都要用才能提高寡核苷酸的产品纯度。首先两种分离方法需要考虑的除杂种类是有区别的,反相HPLC考虑的样品中杂质与产品极性的大小,分离度如何;而离子交换HPLC考虑样品中的杂质与产品所带的电荷不同进行分离,所以采用两种纯化方法才能得到高质量的产品。反相HPLC主要分离不同长度的寡核苷酸,对于长度较短的寡核苷酸分离效果有限;核酸药物由于其携带的负电荷特征对分离色谱柱C18填料纳米填料残余硅羟基封端的要求更高。离子交换HPLC对于较长的寡核苷酸分离效果降低,因为较长的寡核苷酸比较短的寡核苷酸电荷区别小,寡核苷酸长度增加,峰会增宽,不利于分离。所以联合两种纯化方法才能得到高纯度的寡核苷酸。


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