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案例分享|在線紅外技術應用突破：寡核苷酸氨解過程的“實時眼睛”
傳統離線檢測的困境
寡核苷酸藥物（如siRNA、ASO）作為治療慢性病的新興分子，市場需求快速增長。然而，氨解工藝（將合成的寡核苷酸從固相載體上切割下來）長期依賴離線檢測：
? 物料轉移困難，操作繁瑣
? 取樣不均，高濃度樣品需稀釋
? 檢測延遲，終點判斷滯后
? 難以實現連續化生產
傳統UV檢測的局限更明顯：量程僅0-10 mg/mL，而工業氨解液濃度高達50-80 mg/mL，嚴重制約工藝放大。
ATR-FTIR在線監控
研究團隊首次將 ReactIR 702L 與在線氨解系統結合，利用衰減全反射（ATR）探頭攻克水相紅外檢測難題：
圖1 實驗室條件下的在線氨解裝置。(1) 三口燒瓶；(2) 加熱磁力攪拌器；(3) ATR 探頭；(4) 在線紅外儀器。
表一 測試參數明細
四特征峰精準定量
研究識別了寡核苷酸的四個特征紅外吸收峰，其中 1232 cm?¹（磷酸二酯鍵不對稱伸縮振動） 表現最優：
圖2. a）寡核苷酸標準溶液（300 mg/mL、200 mg/mL、100 mg/mL、25 mg/mL 和 6.25 mg/mL）濃度與四個特征寡核苷酸峰（1232 cm−1、1457 cm−1、1504 cm−1 和 1635 cm−1）峰高之間的關系；b）寡核苷酸溶液的三維光譜圖
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與UV260nm結果Pearson相關系數 r>0.99
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線性關系良好（R²>0.98，0-200 mg/mL范圍）
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抗干擾能力強，適用于固液懸浮體系
工藝洞察：紅外監測反映的是切割反應終點（約155-220 min），而非完全脫保護終點（約480-1200 min），為工藝優化提供關鍵區分依據。
工業驗證：從實驗室到生產規模
圖3. 在線氨解裝置，模擬工業生產氨解過程。(1) TCU高低溫一體機；(2) 傳熱油管道；(3) 氨解反應罐；(4) 攪拌器；(5) 攪拌器控制器；(6) 壓力表；(7) 三通閥；(8) 柱塞泵；(9) 反應柱；(10) 紅外主機；(11) ATR探頭。
寡核苷酸氨解過程的"實時眼睛"
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工藝開發：快速篩選最優氨解條件（溫度、載體、時間）
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生產放行：實時判定切割終點，避免過度反應
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連續制造：支持在線PAT部署，推進自動化生產
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質量控制：高濃度直接檢測，無需稀釋誤差
圖5. 在線中紅外光譜儀ReactIR702L
這項研究首次實現了寡核苷酸氨解過程的在線紅外監控，為核酸藥物的工業化生產提供了可靠的PAT工具。ReactIR技術憑借其寬濃度適用范圍、強抗干擾能力和優異的線性響應，正成為生物制藥工藝優化的關鍵賦能技術。
參考文獻：Wang et al., Org. Process Res. Dev. 2026, DOI: 10.1021/acs.oprd.5c00476
Senior Scientist in Chemical Development, AstraZeneca
演講題目：寡核苷酸脫三苯甲基反應的動力學建模
Kinetic Modelling of Oligonucleotide Detritylation
Scientist at Arrowhead Pharmaceuticals
演講題目：傅里葉變換紅外光譜（FTIR）在寡核苷酸合成實時監測中的應用
FTIR Spectroscopy for Real-Time Oligonucleotide Synthesis Monitoring
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