寡核苷酸合成后的“量体裁衣”怎么做？

寡核苷酸通过固相亚磷酰胺的方法进行合成，合成达到所需长度的寡核苷酸链之后，需要通过氨解反应及纯化反应，将寡核苷酸链从CPG上切割下来并纯化至所需纯度，从而匹配不同应用场景，题目里所说的“量体裁衣”也指代为此。

01氨解反应

有机化合物与氨化剂（如氨）发生反应而生成胺类化合物的过程，称为氨解反应，产物为脂肪胺和芳香胺。

反应化学式为：R-Y+NH3→R-NH2+HY（R=烷基、芳基；Y=OH，Cl，SO3H，NO2）

在寡核苷酸合成中，常用新鲜的浓氨水来裂解CPG上连接化合物与初始核苷间的酯键。氨解的过程是寡核苷酸合成的一个重要环节，是影响寡核苷酸产物质量、产量与纯度的重要因素。

目前通常使用气相高压氨解装置——氨解仪，进行氨解反应。作用机理是通过加热氨解锅内的水，使水转换为水蒸气，再向氨解锅内通入氨气，直到一定的压力，利用氨蒸气达到氨解作用。

02纯化反应

寡核苷酸合成过程中会不可避免的引入杂质，包含失败的序列、残留的合成原料、盐类等杂质，这些杂质会影响后续的反应，因此要对寡核苷酸产物进行纯化。

· 脱盐纯化

脱盐纯化通过反向色谱柱对合成产物进行处理，可去除合成过程中的多余的盐。应用于无需进一步纯化的应用，如PCR扩增、DNA测序、全基因组合成等。

· OPC纯化

OPC纯化是基于反向色谱柱，利用DNA保护基团和OPC柱内树脂间的亲和作用，进行分离纯化。可以去除盐类杂质及失败的合成序列，纯化的纯度要高于脱盐纯化方式。

· PAGE纯化

根据合成产物长度和构象的不同，来区分合成的全长序列与失败序列，基于聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法进行分离纯化。应用于突变文库、克隆、PCR、筛选实验等研究方向。

· HPLC纯化

基于反向高效液相色谱的原理，对寡核苷酸产物进行纯化。该方法纯化后的产物纯度和灵敏度要高于前3种纯化方式，可有效去除大部分的N-短片段，纯度可达到99%。该方法主要用于商业化的诊断探针和引物、核酸药物研发等场景下的纯化。

以上4种纯化方式为基础的纯化反应，在实际应用中通常会根据自身需求选择或调整。例如纯化后产物纯度更高的UPLC纯化方式（超高效液相色谱法）。

03合成配套设备

擎科生物可提供氨解、纯化配套设备，助力寡核苷酸合成的高纯度及高效率。

· 氨解仪

氨解仪用于合成后的氨解工作，可同时对多块96孔合成板进行氨解反应。通过温控装置调节氨解锅的温度，使得氨解锅中充满氨气，并形成一定的压力，在高温下经过短时间（约2 h）可去除合成产物上的保护基团，得到不含保护基团的寡核苷酸单链。

· 纯化仪

用于对DNA合成引物进行自动化的脱保护及纯化。可以去除DMT、脱盐、氨解后的一些保护基团，适合需要对大量DNA产物进行脱保护及纯化的企业和研发机构。

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