核酸脂質納米粒科普——超濾管規格

瀏覽次數：1410　發布日期：2021-10-22　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

在上一期的核酸脂質納米粒主題文章中，我們列舉了后處理的步驟及細節，其中一項關鍵內容——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格，通常以相對分子質量（Dal或kD）來標示，如10 kD、50 kD、100 kD等。數字越大，代表了濾膜的孔徑越大，截留下來的物質分子量也相應更大。

在我們銷售微流控儀器時，就經常會接到客戶的提問：究竟多少規格的超濾管適合自己制作的核酸脂質納米粒呢？同時，我們也發現，盡管有些客戶包裹的是相似長度的核酸，使用的超濾管規格卻完全不同。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格。

一般而言，為了保證我們需要的物質能夠幾乎完全被截留，選用的規格大小在目標物質的分子量的1/3甚至1/4較為合適（這是在蛋白組學、生物化學等領域的一個經驗值，也可根據實際產物進行調整）。規格過大會導致大部分目標產物流失；規格過小則會導致超濾時間急劇增大，這對于在有機溶劑中不穩定的核酸脂質納米粒而言是非常致命的。

確定了規格大小和目標物質分子量之間的比例后，下一步需要確定目標物質的相對分子質量。在這里，首先需要明確相對分子質量（M_r）單位Dal與物質的摩爾質量（M）單位g/mol之間的關系。相對分子質量是該分子的質量與“一個¹²C原子質量的1/12”的比值；摩爾質量則是單位物質的量的物質所具有的質量——看似非常繞，但實際上兩者的數值是相等的。例如膽固醇的摩爾質量為386.65 g/mol，而一個膽固醇分子的相對分子質量也為386.65 Dal，唯一的不同就是摩爾質量是一個宏觀整體的概念，而相對分子質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量。在氮磷比計算一文中，我們提到堿基的平均摩爾質量為330 g/mol，所以一個堿基的相對分子質量為330 Dal。

假設我們的mRNA具有n個堿基，則其相對分子質量為330n Dal，如果我們希望這個值為超濾管規格的3倍，則意味著超濾管的規格不得大于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的數量。

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