小核酸药物，或称寡核苷酸药物，是由十几个核苷酸串联组成的短链核酸，包括小干扰RNA（siRNA）、反义核酸（ASO）和微小RNA（miRNA）等，他们的共同点是由短核酸序列组成，通过特异性地调控基因表达，提供了一种独特的治疗途径。与传统的药物相比，小核酸药物具有诸多优势，它们研发周期短，能快速找到药物靶点；不容易让身体产生耐药性；能治疗更多种类的疾病，包括一些难治之症；安全性高，不良反应少；效果持久，能减少用药；临床研发成功率也相对较高。
它们的作用机理涉及精细地调节或沉默疾病相关基因的表达，从而阻断疾病的发展过程。这种从根源上治疗疾病的策略，对于一些传统药物难以治愈的疾病，如某些遗传性疾病、癌症和病毒感染，展示了巨大的潜力。
图1 小核酸药物作用机理
近年来，小核酸药物发展势头强劲，有望成为继小分子药物、抗体药物之后的第三大类药物。
据了解，目前，全球共有20款小核酸药物获批上市，其中主要包括ASO、siRNA和适配体三大类，其中ASO有12种，siRNA有6种，适配体有2种。已上市的小核酸药物全部集中在跨国药企。其中有7款小核酸药物来自美国Ionis公司，5款由美国Alnylam公司开发，诺华、诺和诺德等公司也均有小核酸药物上市。
在我国，小核酸这一赛道已经受到科研院所、企业以及资本市场的关注，企业对于小核酸赛道的热情也不断高涨。据不完全统计，目前，我国布局小核酸药物管线的企业超70家，许多biotech企业都在小核酸药物领域取得了很大的进展，今年前三季度全国共有10款小核酸药物获批临床。
但小核酸药物市场仍未成熟，尚存在较大的发展空间。近年来，小核酸药物市场保持双位数增长的良好势头，快速扩大的规模反映了小核酸药物已在市场上获得一定认可。那我们来看看小核酸药物的代表寡核苷酸是如何生产以及Sartorius的解决方案。
如图2所示，寡核苷酸原液的主要生产工艺流程是固相合成、纯化、超滤换液以及除菌过滤过程。
图2 寡核苷酸生产工艺流程
固相合成常用亚磷酰胺化学合成法，固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3’-OH共价结合，然后经过脱保护、偶联、加帽、氧化等循环步骤，核苷酸逐个加到合成的核苷酸链上，最后进行切割和脱保护，得到核苷酸粗品。
图3 固相亚磷酰胺化学合成示意图
寡核苷酸在经过化学合成后会存在一定的工艺相关和产品相关杂质，随着检测技术的提升，对于寡核苷酸的纯度也要求越来越高。层析纯化作为寡核苷酸化学合成后去除杂质非常关键的工艺步骤，现在越来越多的需要更高分辨率，更小粒径的填料来进行纯化，那也就对纯化设备的要求越来越高，主要的要求有：
1
系统和层析柱需要耐高压，高分辨率
2
层析过程中可能涉及到高盐缓冲液，系统和层析柱的管路及部件需要耐高盐
3
层析过程中可能涉及有机溶剂，系统和层析柱需要耐受有机溶剂，同时需满足防爆设计
对于目前寡核苷酸越来越高的纯化要求，赛多利斯可以提供先进且完整的层析设备解决方案。Hipersep® Flowdrive制备级高效液相色谱系统和Hipersep® Prochrom动态轴向压缩高压色谱柱，是原诺华赛品牌，基于在高压制备级液相色谱领域的丰富技术积累，提供高达100 bar的操作压力及可耐受高达85 °C的运行温度，柱直径范围50-1200mm（更大直径可定制），最大柱床高度300-400mm，可在15-30min完成快速装填，优化的设计与丰富的技术积累，确保可以获得可重现的高柱效，高精度、高稳定性的运行，实现完美的工艺重现。丰富的产品规格，满足从工艺开发到不同生产级别的需求。
图 4 Hipersep® Flowdrive制备级高效液相色谱系统和Hipersep® Prochrom动态轴向压缩高压色谱柱
纯化后的寡核苷酸需要采用超滤步骤去除层析洗脱液，寡核苷酸是分子量比较小的线性分子，一般推荐使用2~5KD截留分子量的超滤膜包处理。另外高压层析的洗脱液中含有较高浓度的有机溶剂，这对超滤膜包化学耐受性提出跟高的要求，赛多利斯Hydrosart超滤膜包是专为生物制药工艺应用而优化设计的一种稳定化再生纤维素膜，具有广范的有机溶剂耐受性，性能稳定，曾有实验数据表明Hydrosart膜包在工艺条件下可以耐受乙腈、甲醇、乙醇（三种溶剂均为99.5%以上浓度）720hr；并且该膜包材质具有易清洗，流速高，产率高和产品寿命长的特点，使得Hydrosart成为生物工艺应用的理想选择。
赛多利斯同时提供从实验室级别工艺筛选、DOE设计到大生产级别系统等多种规格的超滤系统配套使用，以及不锈钢和一次性超滤系统，并可以根据客户的需求进行定制。
图5 寡核苷酸常用超滤系统
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