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ASO类药物(贝匹罗韦森)固相合成
2025-11-20 16:11
贝匹罗韦森作用机理
贝匹罗韦森(Bepirovirsen)是由葛兰素史克研发的全球首个旨在实现乙肝功能性治愈的反义寡核苷酸(ASO)药物,其核心作用机理是“靶向沉默”乙型肝炎病毒(HBV)的基因。它能精准进入肝细胞,与病毒复制和制造病毒蛋白(如乙肝表面抗原HBsAg)所必需的所有RNA结合。这种结合能招募人体内的核糖核酸酶H1(RNase H1),直接将病毒的RNA降解,从而从源头上切断病毒蛋白的合成与病毒复制。通过显著降低血液中的乙肝表面抗原水平,它有助于打破慢性感染导致的免疫耐受状态,重新唤醒患者自身的免疫系统来清除病毒,为实现乙肝的功能性治愈提供了可能。
贝匹罗韦森是一种20碱基的硫代磷酸酯修饰ASO,其化学合成涉及复杂的寡核苷酸序列制备,本案例采用英赛斯AutoOligo100核酸合成仪,合成粗品纯度达86.5%,单步偶联效率为99.3%,合成效果优异。
贝匹罗韦森合成工艺
英赛斯Unique AutoOligo100是一台灵活直观的全自动寡核苷酸合成仪,全系列产品覆盖从50umol-9mmol核酸样品的快速合成。采用高精度计量泵驱动系统,流过式固相合成技术显著降低试剂消耗量,确保对反应速度和接触时间的精确控制。设备合成效率高,便于线性放大, 从而获得高成本效益及高质量的合成结果。

英赛斯AutoOligo100核酸合成仪
表1:AutoOligo100核酸合成仪合成贝匹罗韦森工艺参数表

注:以上参数仅适用于英赛斯AutoOligo100核酸合成仪,部分优化参数在具体命令中体现。
工艺优化策略
脱保护条件
UV控制脱保护:调整方法编辑中End UV1吸收值(默认300mAu),优化脱帽剂用量,也可根据不同工艺需求单独修改某特定碱基End UV吸收值。
固定体积脱保护:中试及生产通常选用固定体积脱保护模式,用户可在Unique AutoOligo600 / 2000上使用相同工艺完成线性放大。

图1:合成全过程中UV350nm监控图谱
偶联条件
偶联过程中,可通过Recycle标出现在电导曲线上升靠前或者靠后的位置,判断Recycle前的Push体积是否足够,除此之外,偶联反应液中单体和活化剂比例同样是需要优化的条件,需要将二者的摩尔比控制在合理范围,避免因活化剂酸性导致DMT提前脱落形成的二聚体杂质,或因活化剂量不足导致偶联效率低于99%的N-杂质。
活化剂选择:寡核苷酸合成中可选用的活化剂种类较多,用户通常选择ETT(PKa 4.3)、BTT(PKa 4.08)、DCI(PKa 5.2);ETT适合合成DNA序列,尤其是短链(<50nt)及其他简单序列,BTT适合合成天然RNA(TBDMS)序列及甲氧基氟代序列,DCI为一种酸性较弱但亲核性更强的偶联活化剂,适合合成长链(≥100nt)、硫代磷酸修饰(如ASO药物)及其他含有较大位阻保护基的序列。


图2:合成全过程中电导监控图谱&局部放大图
单个碱基合成过程监控
Unique CDSystem 可同时采集包括紫外、电导、压力、系统流速等的多种图谱曲线;合成过程中可精准监控从脱保护、偶联、氧化到盖帽的单个单体加载过程。通过对比合成过程中单个碱基的多参数监控曲线,可通过各步碱基加载状态,实时评估合成效率、识别异常步骤。这种多维度数据整合不仅能提前预警潜在故障(如试剂不足或管路泄漏),还可通过历史曲线比对追溯问题根源,显著提高长链或修饰寡核苷酸的合成成功率与批次一致性。

图3:第一个碱基合成图谱

图4:最后一个碱基合成图谱
应用AutoOligo100合成的贝匹罗韦森粗品结果:
经色谱质谱分析,得到贝匹罗韦森合成粗品纯度为86.5%,单步碱基的偶联效率可达99.3%,质谱正确。
HPLC图谱



图5:合成贝匹罗韦森粗品HPLC色谱/质谱结果图谱
此案例使用英赛斯AutoOligo100核酸合成仪搭配新版本软件完成,合成粗品纯度优异。显示了AutoOligo100系统的优秀的合成效率和稳定性,也直观展示了新版本软件在方法优化上的便捷性。
英赛斯一站式小核酸解决方案
