在生物医学研究领域，通过体外转录（IVT）获得的mRNA反应混合物中不仅包含所需的mRNA产物，还含有一系列杂质，比如T7 RNA聚合酶、无机焦磷酸酶、NTP、模板DNA、盐离子、添加剂及mRNA副产物（如dsRNA和截断RNA片段）。这些杂质可能对mRNA的功能产生负面影响，影响其定量准确性、翻译效率以及免疫原性。因此，必须采用有效的纯化技术，将目标mRNA从IVT混合物中分离，以确保其纯度和完整性，从而提高产品的安全性和有效性。

常见的mRNA纯化方法包括氯化锂（LiCl）沉淀、硫酸铵沉淀、磁珠纯化、硅胶柱膜纯化和层析纯化等。其中，沉淀、磁珠和硅胶柱等方法虽然操作简便快速，但因纯化效率相对较低，通常适用于科研及早期开发阶段；而层析纯化则成为工业生产中主要的纯化手段。

氯化锂沉淀法

氯化锂沉淀法是一种经典的mRNA纯化技术，利用锂离子在特定pH下减少RNA分子之间的同电性排斥，促进RNA分子聚集并沉淀。在工业生产中，由于锂盐残留可能具有毒性，并且此法通常需在低温下操作，导致高能源成本及对设备的特殊要求，因此应用受限。此外，该方法对小于100-200nt的RNA片段效果欠佳，建议仅用于300nt以上或浓度400µg/ml以上的RNA样品。

硫酸铵沉淀法

2024年1月，中科院过程工程研究所的研究团队在其文章中探索了硫酸铵沉淀mRNA的可能性。研究表明，在硫酸铵浓度达到18M时，mRNA的沉淀率超过95%。此法具有在室温下操作的优势，使得其在放大生产中更具可行性。最佳沉淀条件为2M硫酸铵、pH 7.0、温度20℃，沉淀效率几乎达到100%。

硅胶柱膜纯化

硅胶柱膜纯化利用硅胶膜表面的硅醇基团与mRNA分子之间的相互作用，藉由静电作用促进mRNA的结合。该方法特别适合在实验室及早期研究阶段广泛应用，因其过程安全无毒，有助于保护实验人员的健康。此外，硅胶柱膜对蛋白质及其他杂质的低吸附性，使得mRNA与杂质能够有效分离。

磁珠法

磁珠法通过带有功能基团的氧化铁磁珠与mRNA结合，结合后在磁场的作用下分离。当磁场撤除后，磁珠可以轻松从溶液中去除，可实现高效的mRNA纯化。此方法理论上能更高效地去除杂质，但需注意避免对mRNA完整性造成负面影响。

层析法

在工业级mRNA纯化中，层析法是获得高质量核酸和高产量的主要手段。Oligo(dT)亲和层析法是目前主流技术，其依赖于mRNA的Poly(A)尾与Oligo(dT)基团的结合。除此之外，疏水层析和阴离子层析通常与Oligo(dT)亲和层析联合使用，以进一步提高纯化效率。

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