mRNA药物是通过将编码抗原蛋白的mRNA接种到人体，利用人体细胞内的遗传物质进行表达合成抗原蛋白，通过抗原蛋白诱导和激活机体的免疫系统产生免疫反应，从而达到预防和治疗疾病的目的。mRNA药物以安全、高效、周期短等的优势，能够同时诱导产生体液免疫和细胞免疫，目前已经应用在肿瘤、传染病、罕见病、心血管疾病等多种不同适应症。

在mRNA药物的研究中，合成的mRNA需要在体内完成翻译，加帽和加尾至关重要，可以有效防止降解并促进其在真核细胞中的的翻译。在mRNA体外合成过程中，目前可通过两种方式完成mRNA 5’末端的加帽：一种是使用加帽酶进行转录后加帽，另一种是使用帽结构类似物进行共转录加帽。

常用的是牛痘病毒加帽系统，该系统包含RNA三磷酸酶、鸟嘌呤甲基转移酶及鸟嘌呤转移酶、甲基供体SAM、GTP和反应buffer。牛痘病毒加帽酶是催化形成帽子结构的有效酶，其由D1和D12两个亚基组成，兼具RNA三磷酸酯酶活性（TPase）、鸟苷酰基转移酶活性（GTase）和鸟嘌呤甲基转移酶活性（N7 MTase）。牛痘病毒加帽酶参与作用下的mRNA加帽过程如下图1所示，在mRNA 5'端添加一个7-甲基鸟嘌呤帽结构（m7Gppp），即为Cap0（图2）。

mRNA +1位核苷酸的核糖2’位羟基也可以甲基化，产物称为Cap1，人类的mRNA都具有Cap1结构。Cap1不仅与翻译起始有关，在针对外源RNA的先天免疫系统中，还可作为自身RNA的标志。2-O-甲基转移酶可以在mRNA +1位核苷酸的2´-OH位置处添加一个甲基基团，最终形成最有Cap1结构的mRNA（图3）。

图1.Cap0的形成过程

图2.带有Cap0结构的mRNA

图3.带有Cap1结构的mRNA

在体外转录反应体系中同时添加帽类似物，可实现一步法加帽，简化了工艺流程。目前常用的帽类似物为Cap1帽类似物，加帽率可达到95%以上。Cap1的帽子结构和天然帽子结构一致，免疫原性低，并且转录产物的产量比较高，逐渐成为新一代的加帽技术。

翌圣生物推出Vaccinia Capping System产品，主要应用于RNA体外转录之后加帽，形成具有Cap1帽子结构的mRNA。

分别对2K 和4K的片段参照说明书进行操作，使用LC-MS进行加帽率检测，加帽率都在99%以上。

2K加帽率解卷积分子量图谱

4K加帽率解卷积分子量图谱

对4K 片段分别进行批次间的稳定性验证，批次间的CV<5%, 加帽率也均在99%以上。

采用CE的方法分别对2K、4K的片段进行完整度检测，完整度均>92%。