質粒純化新策略：從結構解析到層析技術的全流程優化
在基因治療、mRNA疫苗與細胞治療的黃金時代，質粒DNA作為核心載體，其純化技術正迎來前所未有的挑戰與機遇。如何高效獲取高純度超螺旋質粒？本文將從質粒特性、雜質控制到層析技術創新，為您揭秘關鍵工藝。
01
質粒：基因時代的“運輸車”
質粒（pDNA）是存在于微生物中的環狀雙鏈 DNA 分子，以超螺旋（scDNA）、開環（ocDNA）和線性（L-DNA）三種構型存在。其中，超螺旋結構因活性最高、轉染效率最優，成為基因治療與疫苗載體的 “理想形態”，生產中要求其占比≥80%。作為基因工程的核心工具，它不僅能攜帶外源基因實現擴增表達，更可搭載 CRISPR-Cas9 進行基因編輯，或直接作為 mRNA 疫苗載體誘導免疫反應，在醫藥、農業等領域應用廣泛。
Figure 1. 質粒DNA的三種分?構型
02
純化難點：異構體和雜質的"雙重考驗"
質粒常用大腸桿菌制備，生產過程中異構體和雜質的控制是確保產品質量的關鍵。
分離scDNA是大規模純化用于DNA疫苗和基因治療的pDNA載體的關鍵，?產中要求占比≥80%。
03
層析技術：精準分離的"核心武器"
多種層析方法可用于純化pDNA：
? 凝膠過濾：基于分子量分離，但通量低。
? 陰離子交換層析：去除痕量雜質，如內毒素和HCP。
Figure 2. 質粒DNA三步純化方案
Figure 3. 質粒DNA兩步純化方案一
Figure 4. 質粒DNA兩步純化方案二
兩步純化法可實現更高的上樣量、回收率和更快的流速，縮短工藝時間，減少試劑耗材用量和成本，提高質粒純化效率。
Crysto Shell系列復合模式層析填料，同時具有分子篩和陰離子交換層析功能，且采用流穿模式進行純化，因此具有較高的處理通量。
MoSphere 50V系列超大孔填料，采用親水性聚甲基丙烯酸酯（PMMA）為基質，其4000?超大孔徑的設計，可以使更多的大尺寸生物分子進入填料孔道內部進行結合，輕松實現高載量、高流速、高效率的純化。
科諾賽的超大孔色譜分離技術，顯著優化了基因治療藥物和mRNA疫苗的下游純化工藝流程，不僅降低了生產成本、提高了生產效率，而且為整個生物制藥行業的快速發展奠定了堅實的技術基礎。
MoSphere 50V DEAE 產品一覽 MoSphere? 50V DEAE 超大孔弱陰離子交換層析介質，專為超大尺寸復雜生物大分子的分離純化需求而設計，產品借助特有的表面修飾技術， 將離子交換官能團鍵合在親水性基質表面，制備出弱陰離子交換（DEAE）層析介質。 應用領域：質粒、大核酸、VLP 顆粒、狂犬病毒、慢病毒的分離純化。 產品特點 ?高結合載量：載量是常規瓊脂糖層析介質的 10 倍以上，是常規聚合物層析介質的 2 倍； ?高回收率：可保持大分子蛋白或病毒結構的完整性，得到高收率、高活性的目的蛋白； ?高分辨率、高柱效：分子傳質速度快，蛋白或病毒顆粒可輕松進入孔內結合； ?非特異性吸附低：微球表面進行親水化改性，可解決某些疏水性強的蛋白或者病毒導致的強吸附問題。 訂貨信息 參考?獻 1.H. Bo et al. Using a single hydrophobic-interaction chromatography to purify pharmaceutical-grade s u p e r c o i l e d p l a s m i d D N A f r o m o t h e r isoforms. J.Pharmaceutical Biology, 2013; 51(1): 42–48 2.M.L. Yu, M.R. Yu, F. Qian, Purification of plasmid DNA using a novel two stage chromatography process.Journal of Chromatography B 1250 (2025). https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2024.124381
