在siRNA（小干扰RNA）的固相合成中，固相载体（通常为特定修饰的树脂）是核心支撑材料，其核心作用是通过“共价结合”锚定siRNA的起始核苷酸，实现合成过程的“固相化”——即所有反应在载体表面进行，同时便于中间产物的分离纯化，最终保障siRNA合成的高效性、纯度和可控性。而不同载体树脂的结构特性（如连接臂长度、化学稳定性、负载量）差异，会直接影响可合成siRNA的长度上限及对各类修饰（如碱基修饰、末端修饰）的兼容性，具体分析如下：

一、固相载体在siRNA合成中的核心作用

    siRNA合成采用“逐步延伸”的化学合成策略（类似DNA/RNA固相合成），固相载体的作用贯穿合成全流程，主要包括以下4个维度：

1.锚定起始核苷酸，提供合成“起点”

    siRNA合成通常从3'端向5'端延伸，固相载体表面修饰有特定的化学活性基团（如羟基、氨基或酯基），可与第一个核苷酸（siRNA的3'端核苷酸）的5'端或3'端通过“可切割连接臂”形成共价键，将起始核苷酸牢固锚定在载体表面。这种锚定确保后续每一步核苷酸添加反应（缩合反应）都围绕载体进行，避免起始片段游离导致合成失败。

2.实现“固相反应”，简化分离纯化

    固相合成的核心优势在于“反应-洗涤”的循环可控性：每添加一个核苷酸（即完成一次缩合、氧化、脱保护反应）后，只需用特定溶剂（如乙腈）冲洗载体，即可快速去除未反应的单体（如保护基修饰的核苷酸）、副产物（如活化剂残留）和杂质，无需通过复杂的柱层析或沉淀分离中间产物。这种操作不仅大幅缩短合成周期，还能减少中间产物的损失，提升最终siRNA的产率。

3.保护siRNA片段，减少降解风险

    载体表面的连接臂（连接载体与核苷酸的化学链）通常具备“暂时稳定性”——在合成过程中（如多次脱保护、氧化反应中）能保持稳定，避免siRNA链过早从载体上脱落；仅在合成完成后，通过特定的切割条件（如酸性条件、碱性条件或酶解）才能断裂，释放完整的siRNA片段。这种“可控切割”特性，可保护合成中的siRNA链不被反应体系中的杂质（如微量水、酸性物质）降解，保障片段完整性。

4.控制合成效率，保障产物均一性

    优质的固相载体具有均匀的“负载量”（即单位重量载体可锚定的起始核苷酸数量）和良好的“空间位阻兼容性”：一方面，均匀的负载量能确保每个载体颗粒上的siRNA合成速率一致，减少“短片段杂质”（如未完全延伸的截短siRNA）的产生；另一方面，载体表面的空间结构（如连接臂长度）可减少相邻合成链之间的空间排斥，确保后续核苷酸单体能顺利与延伸链末端结合，提升每一步缩合反应的效率（通常要求缩合效率>99%，否则会积累大量杂质）。

二、不同载体树脂对siRNA合成长度及修饰兼容性的差异

    siRNA合成常用的载体树脂主要分为聚苯乙烯-二乙烯苯树脂（PS-DVB树脂）、可控孔度玻璃树脂（CPG树脂）及衍生的“高负载型树脂”，三者的结构差异直接导致其在siRNA长度适配性和修饰兼容性上的显著不同，具体表现如下：

1.聚苯乙烯-二乙烯苯树脂（PS-DVB树脂）：适用于短链siRNA，修饰兼容性中等

    PS-DVB树脂是传统的核酸合成载体，由聚苯乙烯与二乙烯苯交联形成多孔颗粒，表面通过化学修饰引入连接臂。其特性决定了它的适用场景：

    对siRNA长度的适配性：更适合合成短链siRNA（通常为19-23bp，即siRNA的常规长度）。原因是PS-DVB树脂的交联结构导致其内部孔径较小（通常<10nm），且载体表面的空间位阻相对较大——当siRNA链延伸至25bp以上时，链的柔韧性下降，相邻延伸链之间的空间排斥会显著增加，导致后续核苷酸的缩合效率大幅降低（可能从>99%降至95%以下），积累大量截短片段（如20-22bp的杂质），最终无法获得高纯度的长链siRNA。

    对修饰的兼容性：中等兼容常规修饰，但对“大体积修饰”或“多修饰位点”兼容性有限。PS-DVB树脂的连接臂通常较短（如C1-C6连接臂），且表面化学环境相对疏水，对于常规修饰（如5'端磷酸化、碱基上的甲基修饰（m⁵C、m⁶A）），可正常进行缩合反应；但对于大体积修饰（如3'端胆固醇修饰、荧光基团（如Cy3/Cy5）修饰）或多修饰位点（如一条链上同时有3个以上碱基修饰），大体积基团会加剧空间位阻，导致修饰单体无法有效结合到延伸链末端，或结合后影响后续核苷酸的添加，降低合成效率。

 

2.可控孔度玻璃树脂（CPG树脂）：适用于中长链siRNA，修饰兼容性更优

    CPG树脂是以玻璃为基质，通过化学蚀刻形成“可控孔径”（通常为50-100nm）的多孔载体，表面修饰有硅烷化连接臂。其结构优势使其在长度和修饰兼容性上显著优于PS-DVB树脂：

    对siRNA长度的适配性：可合成更长的siRNA（常规19-23bp，甚至可延伸至25-30bp）。核心原因是CPG树脂的“大孔径”结构——50-100nm的孔径能为延伸的siRNA链提供充足的空间，减少相邻链之间的空间排斥；同时，CPG树脂的表面更光滑，连接臂（通常为长链硅烷连接臂，如C12连接臂）可将siRNA链“撑开”，进一步降低空间位阻，即使链长达到25-30bp，缩合效率仍能维持在98%以上，减少截短杂质的产生。不过，当siRNA长度超过30bp时，链的刚性增加，仍可能因末端无法接触单体导致合成效率下降，因此极少用于30bp以上的超长长链siRNA合成。

    对修饰的兼容性：兼容绝大多数siRNA修饰，包括大体积修饰和多修饰位点。CPG树脂的表面为亲水性（玻璃基质特性），且连接臂更长，能更好地容纳大体积修饰基团（如3'端的生物素、PEG修饰，5'端的磷酸硫代修饰）——这些修饰基团不会因空间拥挤影响缩合反应；同时，CPG树脂的化学稳定性更高（耐酸性、耐氧化性优于PS-DVB树脂），可耐受修饰过程中所需的特殊反应条件（如某些碱基修饰需要的强脱保护剂），因此广泛用于需要复杂修饰的siRNA合成（如用于体内实验的、带靶向递送修饰的siRNA）。

 

3.高负载型树脂（如高负载CPG、PS-DVB树脂）：适配高产量需求，长度与修饰兼容性受负载量影响

    高负载型树脂是通过优化载体表面修饰工艺，提升单位重量载体的“核苷酸负载量”（常规树脂负载量为20-40μmol/g，高负载树脂可达60-100μmol/g），主要用于需要高产量siRNA的场景（如工业级生产）。其长度和修饰兼容性需结合负载量权衡：

    对siRNA长度的适配性：高负载量会增加载体表面的“链密度”（即单位面积上锚定的siRNA链数量），因此长度适配性略低于普通负载树脂——例如，普通CPG树脂可合成30bp的siRNA，而高负载CPG树脂因链密度增加，空间排斥更明显，通常建议合成长度不超过25bp，否则易出现缩合效率下降。

    对修饰的兼容性：若修饰基团体积较大（如PEG2000修饰），高负载树脂的链密度会加剧修饰基团之间的空间冲突，导致修饰效率降低；因此，高负载树脂更适合“小体积修饰”（如甲基修饰、磷酸硫代修饰）的siRNA合成，若需大体积修饰，需选择“低负载高负载树脂”（负载量40-60μmol/g），在产量与兼容性之间平衡。

 

    固相载体的选择是siRNA合成的关键决策：若合成常规长度（19-23bp）、无复杂修饰的siRNA，普通PS-DVB树脂即可满足需求；若需合成较长（25-30bp）或带复杂修饰（如靶向修饰、荧光修饰）的siRNA，需优先选择CPG树脂；若需高产量合成，可选用高负载树脂，但需根据修饰体积调整负载量，避免空间位阻影响合成效率。