[发明专利]新型核酸纯化化学物质

说明书

本发明一般性涉及在二氧化硅固体支持物上进行核酸分离的领域。特别地，本文公开了新型二氧化硅‑固体支持物的结合核酸的缓冲液化学物质，其基于在酸性条件下使用小的四元有机化合物，例如氯化四甲铵(TMAC)。这种新型核酸纯化化学物质不仅纯化RNA，而且还能纯化DNA，并具有在各种各样的商业试剂盒中可被用于实施的潜力，所述商业试剂盒包括从离心柱到集成芯片实验室(Lab‑On‑A‑Chip)(LOC)设备，诸如利用固相提取技术的一次性药盒。此外，本发明方法可以使用相对小体积的结合缓冲液并因此可以在此类集成或封闭的分子诊断设备中进行，它们具有允许增加样品输入体积的潜力，这对于诸如血浆或尿液的液体活检样品，可以增加检测稀有核酸靶的机会。

技术领域

本发明一般性涉及在二氧化硅固体支持物上进行核酸分离的领域。特别地，本文公开了新型二氧化硅-固体支持物的结合核酸的缓冲液化学物质，其基于在酸性条件下使用小的四元有机化合物，例如氯化四甲铵(TMAC)。这种新型核酸纯化化学物质不仅纯化RNA，而且还能纯化DNA，并具有在各种各样的商业试剂盒中可被用于实施的潜力，所述商业试剂盒包括从离心柱到集成芯片实验室(Lab-On-A-Chip)(LOC)设备，诸如利用固相提取技术的一次性药盒。此外，本发明方法可以使用相对小体积的结合缓冲液并因此可以在此类集成或封闭的分子诊断设备中进行，它们具有允许增加样品输入体积的潜力，这对于诸如血浆或尿液的液体活检样品，可以增加检测稀有核酸靶的机会。

技术背景

在1990年提交的专利EP389063中，Boom等人描述了通用的基于固体支持物吸附的核酸纯化技术。Boom提取使用大量离液(chaotropic)盐，在有或无醇存在的情况下，介导核酸与二氧化硅的结合。由于其允许从生物样品中提取50％的核酸的高性能，其已迅速成为核酸分离中的金标准，至今仍广泛用于许多商购可得的提取试剂盒和集成分子诊断设备中。例如，Boom方案或其轻微变型形成了在QIAGEN’s QIAamp Circulating Nucleic Acid试剂盒中或在BiocartisNV的集成药盒诸如Idylla ctRAS中使用的DNA提取原理的基础。

由于需要使用大量的离液盐，以及随后还需要附加的醇，因此Boom方案相对于生物样品的量需要大量的结合缓冲液。出于该原因，鉴于日益小型化的手持、完全集成的芯片实验室(LOC)分子测试设备(所述设备通常旨在最大化样品体积，因此缺乏足够的缓冲液体积的存储)的不断出现，因此需要找到Boom方案的有效替代方案。另一个原因是离液盐价格昂贵，具有很强的PCR抑制特性，并且会给最终产品生产线带来多重挑战。由于上述原因，目前存在对有效且不含离液剂(chaotrope)的核酸纯化化学物质的需求，所述核酸纯化化学物质使得能够增加集成系统中的样品输入，特别是对于液体活检领域中的应用，其中样品尺寸对于检测例如每毫升血浆无细胞(cf)DNA靶标非常稀少的情况变得越来越重要。

迄今为止，已经进行了几次尝试来开发新型不含离液剂的基于二氧化硅的核酸纯化化学物质。其中值得注意的实例包括：

Hourfar等人在2005年发表的方法，其描述了基于酸性条件和亲液(kosmotropic)盐的使用的病毒RNA纯化。该出版物的名称为“High-Throughput Purification of ViralRNA Based on Novel Aqueous Chemistry for Nucleic Acid Isolation”。该方法是RNA特异性的，不适于从血浆中纯化DNA。

Lee等人在2008年发表了类似的方法，该方法涉及通过使用亲液的Hofmeister盐从大肠杆菌(E.coli)中分离总RNA。另外，Lee等人拥有名称为“Method of purifying RNAusing kosmotropic salt”的专利US 7,923,551。该出版物和专利都描述并集中于基于酸性条件和亲液盐(kosmotropic salt)的使用的RNA选择性纯化化学物质，但没有提供任何关于如何将该化学物质应用于DNA的教导。