核酸脂質(zhì)納米粒科普——超濾管規(guī)格
在上一期的核酸脂質(zhì)納米粒主題文章中，我們列舉了后處理的步驟及細節(jié)，其中一項關(guān)鍵內(nèi)容——超濾除溶劑——使用的就是市面上較為常見的超濾管。但看似相同的超濾管實際上有多種規(guī)格，通常以相對分子質(zhì)量（Dal或kD）來標示，如10 kD、50 kD、100 kD等。數(shù)字越大，代表了濾膜的孔徑越大，截留下來的物質(zhì)分子量也相應(yīng)更大。
在我們銷售微流控儀器時，就經(jīng)常會接到客戶的提問：究竟多少規(guī)格的超濾管適合自己制作的核酸脂質(zhì)納米粒呢？同時，我們也發(fā)現(xiàn)，盡管有些客戶包裹的是相似長度的核酸，使用的超濾管規(guī)格卻完全不同。因此在這篇文章中，我們將通過計算來確定使用的超濾管規(guī)格。
一般而言，為了保證我們需要的物質(zhì)能夠幾乎完全被截留，選用的規(guī)格大小在目標物質(zhì)的分子量的1/3甚至1/4較為合適（這是在蛋白組學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域的一個經(jīng)驗值，也可根據(jù)實際產(chǎn)物進行調(diào)整）。規(guī)格過大會導(dǎo)致大部分目標產(chǎn)物流失；規(guī)格過小則會導(dǎo)致超濾時間急劇增大，這對于在有機溶劑中不穩(wěn)定的核酸脂質(zhì)納米粒而言是非常致命的。
確定了規(guī)格大小和目標物質(zhì)分子量之間的比例后，下一步需要確定目標物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。在這里，首先需要明確相對分子質(zhì)量（Mr）單位Dal與物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（M）單位g/mol之間的關(guān)系。相對分子質(zhì)量是該分子的質(zhì)量與“一個12C原子質(zhì)量的1/12”的比值；摩爾質(zhì)量則是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量——看似非常繞，但實際上兩者的數(shù)值是相等的。例如膽固醇的摩爾質(zhì)量為386.65 g/mol，而一個膽固醇分子的相對分子質(zhì)量也為386.65 Dal，唯一的不同就是摩爾質(zhì)量是一個宏觀整體的概念，而相對分子質(zhì)量則需要確定對象的具體情況，對于核酸而言就是要確認組成核酸的堿基數(shù)量。在氮磷比計算一文中，我們提到堿基的平均摩爾質(zhì)量為330 g/mol，所以一個堿基的相對分子質(zhì)量為330 Dal。
假設(shè)我們的mRNA具有n個堿基，則其相對分子質(zhì)量為330n Dal，如果我們希望這個值為超濾管規(guī)格的3倍，則意味著超濾管的規(guī)格不得大于110n Dal，由此我們就可以得到下方一個簡單的表格。
由此我們可以看到，其關(guān)系非常直接明了。在實際使用過程中，超濾管通常不會超過100 kD，因此，只要我們的核酸堿基超過909個，便可以使用100 kD的超濾管。當然，為了保險起見，也可以使用50 kD超濾管。需要注意的是，以上均以mRNA為例。如果為短鏈siRNA，通常在一個納米粒中會有多個的siRNA鏈，因而在計算的時候要乘以相對應(yīng)的數(shù)量。
隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米藥物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，尤其在疫苗的研發(fā)、基因治療，腫瘤靶向等方面顯現(xiàn)了不可替代的優(yōu)勢。锘海生物為科研工作者和企業(yè)提供全面的納米藥物制備、生產(chǎn)及檢測服務(wù)，囊括了納米藥物研發(fā)過程中，從處方篩選到制劑表征的全線過程。為客戶簡化流程，節(jié)約時間成本，同時提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析與技術(shù)支持服務(wù)。
納米藥物制備系統(tǒng)
應(yīng)用范圍
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一般而言，為了保證我們需要的物質(zhì)能夠幾乎完全被截留，選用的規(guī)格大小在目標物質(zhì)的分子量的1/3甚至1/4較為合適（這是在蛋白組學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域的一個經(jīng)驗值，也可根據(jù)實際產(chǎn)物進行調(diào)整）。規(guī)格過大會導(dǎo)致大部分目標產(chǎn)物流失；規(guī)格過小則會導(dǎo)致超濾時間急劇增大，這對于在有機溶劑中不穩(wěn)定的核酸脂質(zhì)納米粒而言是非常致命的。
確定了規(guī)格大小和目標物質(zhì)分子量之間的比例后，下一步需要確定目標物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。在這里，首先需要明確相對分子質(zhì)量（Mr）單位Dal與物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（M）單位g/mol之間的關(guān)系。相對分子質(zhì)量是該分子的質(zhì)量與“一個12C原子質(zhì)量的1/12”的比值；摩爾質(zhì)量則是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量——看似非常繞，但實際上兩者的數(shù)值是相等的。例如膽固醇的摩爾質(zhì)量為386.65 g/mol，而一個膽固醇分子的相對分子質(zhì)量也為386.65 Dal，唯一的不同就是摩爾質(zhì)量是一個宏觀整體的概念，而相對分子質(zhì)量則需要確定對象的具體情況，對于核酸而言就是要確認組成核酸的堿基數(shù)量。在氮磷比計算一文中，我們提到堿基的平均摩爾質(zhì)量為330 g/mol，所以一個堿基的相對分子質(zhì)量為330 Dal。
假設(shè)我們的mRNA具有n個堿基，則其相對分子質(zhì)量為330n Dal，如果我們希望這個值為超濾管規(guī)格的3倍，則意味著超濾管的規(guī)格不得大于110n Dal，由此我們就可以得到下方一個簡單的表格。
由此我們可以看到，其關(guān)系非常直接明了。在實際使用過程中，超濾管通常不會超過100 kD，因此，只要我們的核酸堿基超過909個，便可以使用100 kD的超濾管。當然，為了保險起見，也可以使用50 kD超濾管。需要注意的是，以上均以mRNA為例。如果為短鏈siRNA，通常在一個納米粒中會有多個的siRNA鏈，因而在計算的時候要乘以相對應(yīng)的數(shù)量。
隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米藥物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，尤其在疫苗的研發(fā)、基因治療，腫瘤靶向等方面顯現(xiàn)了不可替代的優(yōu)勢。锘海生物為科研工作者和企業(yè)提供全面的納米藥物制備、生產(chǎn)及檢測服務(wù)，囊括了納米藥物研發(fā)過程中，從處方篩選到制劑表征的全線過程。為客戶簡化流程，節(jié)約時間成本，同時提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析與技術(shù)支持服務(wù)。
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