关于英克司兰
小核酸药物是继小分子化学药和抗体蛋白药物之后的新一代革命性治疗药物。小核酸药物是一类通过化学合成方法制备的具有特定序列和功能的短链核酸药物,通常由十几个至几十个或更长的核苷酸构成,它们不是直接靶向蛋白质,而是靶向与疾病相关的mRNA或非编码RNA,通过干预遗传信息从DNA到蛋白质的传递过程来发挥作用。
英克司兰(Inclisiran)作为siRNA类药物的典型代表,是一种创新型降脂药物,是全球首款获批用于降脂治疗的siRNA药物。siRNA是一种人工合成的短双链RNA分子,通过靶向特定基因的mRNA实现基因沉默。与传统小分子或抗体药物不同,siRNA在基因转录后水平直接干预蛋白合成,属于核酸类药物范畴。英克司兰的核心机制是通过RNA干扰(RNAi)技术抑制肝脏中PCSK9蛋白的合成,进而降低低密度脂蛋白胆固醇。
图1:英克司兰钠注射液
英克司兰由两条寡核苷酸链组成,正义链(Sense strand)包含21个核苷酸,末端连接GalNAc配体,用于肝细胞靶向。反义链(Antisense strand)与正义链互补,通过RNA干扰机制特异性结合并降解PCSK9 mRNA。本文案例采用Bio Oligo100实验室级核酸合成仪设备,在工艺优化后合成的样品经HPLC检测,正义链粗品纯度达86.2%,反义链粗品纯度达84.4%,单体平均偶联效率可达到99%,合成效果优异。
英克司兰合成工艺
Bio Oligo 100是一款实验室级别的核酸合成仪,合成规模覆盖50μmol至9 mmol。该设备采用模块化结构和智能化软件系统,配合不同规格的合成柱,能够高效合成特定量的 DNA 和 RNA。系统配备高精度柱塞泵并结合流过式固相合成技术,可显著降低试剂消耗量,支持线性放大。
图2:Bio Oligo 100实验室核酸合成仪
表1:Bio Oligo 100系统合成英克司兰工艺参数表
(*6.3毫升合成柱工艺简介,具体参数编于软件工作站)
合成过程监控:
合成系统利用UV紫外检测器实时监测脱保护阶段DMT基团的吸收值,在经过脱保护清洗阶段后,通过UV不再起峰或有峰值来判定是否清洗干净。经过多次实验观察对比,优化后的方法能够精准控制脱保护的时间和用量,避免因脱保护时间过长或酸浓度过高而产生的脱嘌呤杂质。
通过监测耦合阶段电导值的波动来判断单体耦合效果情况。如若电导值过低,可能是单体进样量不足导致或者是管路密封性存在问题等情况。
通过氧化/硫代阶段的电导峰值和峰形的变化来判断该单体的合成是否顺利。此外,通过电导值是否下降到0.05mS/cm以下来判断氧化剂是否清洗干净,避免过量残留而导致的过度氧化。
硬件/软件配置:
使用高精度柱塞泵,严格控制各阶段的试剂使用量,进一步优化反应过程中单体的当量。在降低原料成本的同时,从源头规避序列截短(N-1)或延伸(N+1)的缺陷,保障了全长链的完整性以及准确性。
合成过程中,在软件的控制下,阀门精准且快速切换,确保合成的准确性。软件性能便捷,可实现中英文切换,合成过程中,可随时修改未运行阶段的工艺参数并继续运行,便于合成过程中观察每个单体步骤的运行情况从而实时优化工艺参数。
图3:正义链合成全过程中UV350nm及电导监控图谱
表2:正义链合成过程中的合成效率实时监控
图4:正义链液相检测图
图5:正义链质谱检测图
图6:反义链合成全过程中UV350nm及电导监控图谱
表3:反义链合成过程中的合成效率实时监控
图7:反义链液相检测图
图8:反义链质谱检测图
英克司兰合成粗品结果
经高效液相色谱(HPLC)分析,英克司兰正义链合成粗品纯度86.2%,反义链合成粗品纯度为84.4%,单体平均偶联效率可达99%,质谱检测分子量正确。该数据表明,在未经过任何纯化的前提下,合成产物中的目标全长序列占比很高,主峰鲜明,杂质(N+N-)控制良好,为后续的纯化工艺奠定了坚实基础,预计可获得较高得率的纯化后产品。
质谱检测(MS)结果显示,合成产物的分子量与英克司兰正义链及反义链的理论分子量完全一致,准确无误。这从最根本的层面上确认了我们成功合成了预期设计的核酸序列,所有化学修饰均已正确引入,未发生非预期修饰或降解。
上述案例通过使用Bio Oligo 100实验室核酸合成仪完成,验证了该设备在寡核苷酸合成中高效、快速与可靠的表现。合成所得粗品纯度优异,体现出Bio Oligo 100系统出色的合成效率、运行稳定性以及新版本软件在方法优化方面的便捷性。该合成仪软件支持中英文界面,可定制化编写流程,用户自主性强,能够根据合成工艺自动计算试剂的理论用量与实时消耗量,有助于合成前的充分准备。汉邦科技的Bio Oligo 100核酸合成仪还可满足用户的个性化定制需求,适用于不同规模与类型的寡核苷酸合成应用。
汉邦科技小核酸药物整体解决方案
汉邦科技为客户提供涵盖核酸合成系统、层析系统、制备液相系统及切向流过滤系统在内的完整产品组合,全面支持从基础研究、工艺开发到规模化生产的各个环节。公司产品线可满足从实验室级别探索、中试工艺放大到工业级生产的全方位需求,凭借稳定可靠的系统性能和灵活可扩展的配置方案,为小核酸药物从早期研发到商业化生产全流程提供坚实的技术支撑与解决方案。
图9 小核酸药物生产整体化解决方案