DNA合成柱及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种DNA合成柱及其制备方法，属于DNA合成技术领域；该DNA合成柱的制备方法包括将CPG载体与高分子聚合物烧结制备得到DNA合成柱。通过该DNA合成柱的制备方法制备的DNA合成柱在用于合成DNA时可以提高溶剂利用效率，提高粗纯度和合成收率，降低合成长链基因错误率，解决兼容性的问题，降低合成过程的突变率，使产品质量更加可靠。使产品质量更加可靠。

【技术实现步骤摘要】
DNA合成柱及其制备方法


[0001]本专利技术涉及DNA合成
，尤其涉及一种DNA合成柱及其制备方法。

技术介绍

[0002]寡核苷酸药物能够降低人体对药物的耐受性，提高药物的利用率，有效化解药物的毒副作用，实现从源头上提高治疗效果。随着生物科技的高速发展，人们对寡核苷酸药物的研究也不断深入，对寡核苷酸的合成质量也不断提出了更高的要求。
[0003]现阶段常采用孔径可控纳米多孔玻璃(Controlled pore glass，简称CPG)被用作寡核苷酸化学合成领域最普遍稳定的载体，并利用DNA合成柱等工具来合成DNA片段。因此，DNA合成柱一般是利用孔径可控纳米多孔玻璃与高分子量的聚合物制备得到，DNA合成柱的性能好坏将直接影响DNA的合成质量。其中，CPG作为固相合成的载体，其颗粒尺寸大小、孔径、孔隙率大小、孔容和密度以及比表面积等物理参数都会影响CPG在合成DNA过程中与溶液的交换行为、配体负载和分布以及反应动力学，从而影响DNA合成效率、纯度和重现性。
[0004]目前，采用CPG载体制备的DNA合成柱的性能欠佳，尤其在合成长链DNA时，合成效果和合成效率偏低，例如在合成120nt长度时的突变率很高，导致合成的DNA质量不稳定。

技术实现思路

[0005]针对传统DNA合成柱合成长链DNA时突变率过高等问题中的至少一部分，本专利技术提供了一种优化的DNA合成柱及其制备方法。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种DNA合成柱的制备方法，包括：将CPG载体与高分子聚合物烧结制备得到所述DNA合成柱。
[0007]本专利技术的上述技术方案中提出了一种性能优越的DNA合成柱的制备方法，制备的DNA合成柱在用于合成DNA时可以提高溶剂利用效率，提高粗纯度和合成收率，降低合成长链基因错误率，解决兼容性的问题，降低合成过程的突变率，使产品质量更加可靠。
[0008]在进一步优选的方案中，所述CPG载体的粒度为大于等于60目。CPG载体颗粒的尺寸不宜过大，若尺寸过大，可能导致合成DNA时合成试剂在CPG孔道内接触不充分，造成合成长链基因错误率增大的问题。本方案中通过控制合适CPG粒度范围，使得其制备的DNA合成柱可以与试剂充分接触，从而降低合成过程中的单碱基错误率。
[0009]优选地，所述CPG载体的粒度为120
‑
160目。此时既可以避免CPG载体尺寸过大导致基因错误率增大，还可以避免CPG载体尺寸太小导致CPG颗粒间的空隙增多而降低合成效率的问题。并且，采用120
‑
200目CPG载体制备的DNA合成柱的气阻值分布更均匀，有利于提高基因合成过程的重现性。
[0010]在进一步优选的方案中，所述CPG载体的载量为5
‑
100μmol/g；在本方案提供的CPG载体的载量范围下，制备的DNA合成柱具有优异的合成效果，提高了长链基因合成效率，并且可以降低单碱基错误率。
[0011]优选地，所述CPG载体的载量为5
‑
25μmol/g，此时可以进一步提高基因合成效率。
[0012]在进一步优选的方案中，所述CPG载体的孔径为以上；在本方案中采用的CPG载体的孔径范围下，有利于增加基因合成效率，并且可以降低单碱基错误率。
[0013]优选地，所述CPG载体的孔径为以上，此时基因合成效率基本可以达到最大值，同时可以进一步降低合成长链基因的单碱基错误率。
[0014]在进一步优选的方案中，所述CPG载体的密度为0.15
‑
0.55mg/ml；在本方案中采用的CPG载体的密度范围下，有利于CPG载体与合成溶剂充分接触，从而提高基因合成效率，同时可以降低合成基因的单碱基错误率。
[0015]优选地，所述CPG载体的密度为0.25
‑
0.35mg/ml，此时可以进一步提高基因合成效率，并且降低单碱基错误率可以达到最优的效果。
[0016]在进一步优选的方案中，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。采用聚乙烯、聚丙烯等常见的聚合物与CPG载体混合作为原材料，该材料来源广泛，可以有效降低生产成本，而且制备的DNA合成柱具有优异的合成效果。
[0017]在进一步优选的方案中，所述高分子聚合物为聚乙烯，所述聚乙烯的分子量为100万以上。将高分子聚乙烯与优化的CPG载体烧结制备DNA合成柱，可以进一步提高DNA合成柱的合成效率。
[0018]在进一步优选的方案中，所述制备方法具体包括：将CPG载体与高分子聚合物按照5.7:41.4
‑
40:7.1的体积比混匀后，在150
‑
250℃下烧结30
‑
120min得到所述DNA合成柱。本方案中将CPG载体与高分子聚合物混合烧结制备DNA合成柱，制备工艺简便快捷，制备的DNA合成柱的合成效率较高，且合成长链DNA的突变率较低，可以有效合成质量稳定的DNA片段。
[0019]在进一步优选的方案中，所述制备方法具体包括如下步骤：
[0020]取重量为2
‑
10g、载量为5
‑
25μmol/g、粒度为60目以上的CPG载体放入混合容器中，并添加分子量为100万以上的聚乙烯粉末，直至所述混合容器中的固体总体积为s，将所述混合容器颠倒至少一次进行混匀，再继续添加所述聚乙烯粉末以将所述混合容器中的固体总体积维持为s，然后进行混匀；
[0021]在含有x个孔、每个孔的体积为v的模具内，将混匀后的CPG载体与聚乙烯粉末均分至每个孔中完成装料；
[0022]装料后在150
‑
250℃下烧结30
‑
120min得到DNA合成柱；
[0023]其中，s＝x
·
v，x＞0，v＞0，且x为整数。
[0024]本方案中，将优化的CPG颗粒与高分子量的聚乙烯或者其他聚合物在一定温度下烧结得到DNA合成柱，优化的CPG载体颗粒粒径均一，孔径均一，在固定的密度范围与高孔隙率条件下与高分子量的聚乙烯均匀分布，由高分子量的聚乙烯固定的孔径均一的CPG载体气阻值均匀，合成试剂在每个合成柱的反应效率均一，用于合成120bp长度的片段时，突变率和错误率大大降低，单碱基错误率降至0.09％，且每个合成柱的差异性很小，尤其适用于长链DNA合成。
[0025]根据本专利技术的另一个方面，提供一种DNA合成柱，由上述的方法制备而成。通过上述制备方法制备DNA合成柱的工艺过程简便快捷易操作，将DNA合成柱用于合成DNA时，溶剂利用效率高，而且合成长链基因的错误率极低，与市场上目前销售的固体载体相比，具有更高的粗纯度和合成收率，解决了兼容性的问题，降低了合成过程的突变率，使产品质量更加可靠。
[0026]综上，本专利技术提供的DNA合成柱及其制备方法至少具有以下有益效果：本专利技术中选取合适范围的CPG载量大小、颗粒尺寸、孔径大小、孔隙率、颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DNA合成柱的制备方法，其特征在于，将CPG载体与高分子聚合物烧结制备得到所述DNA合成柱。2.根据权利要求1所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述CPG载体的粒度为大于等于60目；优选地，所述CPG载体的粒度为120
‑
160目。3.根据权利要求1所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述CPG载体的载量为5
‑
100μmol/g；优选地，所述CPG载体的载量为5
‑
25μmol/g。4.根据权利要求1所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述CPG载体的孔径为以上；优选地，所述CPG载体的孔径为以上。5.根据权利要求1所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述CPG载体的密度为0.15
‑
0.55mg/ml；优选地，所述CPG载体的密度为0.25
‑
0.35mg/ml。6.根据权利要求1所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。7.根据权利要求6所述的DNA合成柱的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乙烯，所述聚乙烯的分子量为100万以上。8.根据权利要求1所述的DNA合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晋华，张阳，崔晓杰，
申请(专利权)人：北京擎科生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：