带电气溶胶探测器:优越的脂质成分分析在脂质纳米粒的开发和质量控制

脂质纳米粒(lnp)已经成为人们关注的焦点,因为他们在COVID-19疫苗使用。这些成功lnp封装和交付核酸,SARS-CoV-2突起蛋白决定因素的货物,到靶细胞。现在,许多研究人员正在努力关注其他的决定可以使用LNP-encapsulated核酸。

的膨胀达到COVID-19 mRNA疫苗带来了严格的监管措施。评估报告2021年发布了强制性的疫苗开发人员使用健壮的分析方法来测试每个组件的质量和安全疫苗的配方,从脂质亚型pH缓冲材料。因此,所有新兴mRNA的疫苗管道必须满足这些需求得到监管部门的批准。

所使用的分析方法现况疫苗开发人员必须足够灵敏可靠检测和量化LNP所有组件。高效液相色谱法(HPLC),加上紫外线检测,广泛应用于制药表征。然而,大多数LNP紫外线成分未被发现,因为他们缺乏生色团。

彻底描述现况组件,实验室需要另一种检测技术,可以捕获所有分析物和杂质在单个运行。

描述现况制定组件

LNP配方含有大量的赋形剂化合物,每个有助于稳定和结构完整性的疫苗。组件包括:

• 缓冲区维持酸碱平衡
• 强壮剂为了防止渗透冲击,减少局部刺激
• 脂质,尤其是在信使核糖核酸疫苗,保护mRNA和促进细胞的交付

个别成分出现在最后的配方需要质量控制(QC)和纯度检查。因此分析方法用于监控退化、捕获和评估潜在杂质和跟踪lot-to-lot可变性。然而,在这个阶段,研究团队经常面临的共同挑战,需要优化多个方法,使用不同的工具来分析个人LNP组件由于其化学多样性。拼凑数据从几个方法和工具可以很快的时间和资源密集型的。无意的错误和意外疏忽的可能性也增加,冒着一种疫苗的监管地位从长远来看。

实验室受益于使用一个可靠的“首选”分析技术可以测量尽可能多的组件在一个单一的运行。使用通用探测器作为一个笼统的方法inp组件描述在上升,与几个监管机构也推荐一个更精简的方法。

紫外探测器不足——这是为什么

高效液相色谱法一直是个人inp组件分离的基本方法。然而,紫外探测器有一个固有的限制,意味着关键inp组件不是发现:他们只能检测UV-active化合物包含一个发色团。大部分辅料用于现况,不幸的是,缺乏双键和芳香环。因此,他们可以很容易地错过了在组件使用HPLC-UV表征。

此外,最不可或缺的组成部分之一lnp——脂质也缺乏生色团,因此,使用UV方法仍未被发现。在绕过所有的脂质,脂质亚型的描述保持信使rna的结构、功能和稳定性,也排除在外。

把这个上下文,中使用的现况mRNA疫苗SARS-CoV-2需要四种类型的脂质(图1)。这些脂质亚型,可靠的鉴别、纯度和比例量化评估强制性的监管要求,超出了紫外探测器的范围。

图1:不同的脂质成分用于LNP-based信使核糖核酸疫苗。这里,使用的四种类型的脂质COVID-19 mRNA疫苗是突出显示。来源:热费希尔科学。

测量所有的关键质量属性LNP疫苗,探测器,如蒸发气溶胶,可以确定一个广泛的化合物,包括脂质,以及提供更高水平的敏感性,过滤杂质,更适合。

破坏性的探测器:改善现况描述

破坏性的探测器,与高效液相色谱法结合使用,准确地检测inp躲避紫外线的属性,包括脂质成分。两种类型的破坏性的探测器是很常见的:蒸发光散射检测器(elsd)和带电气溶胶探测器(宾馆)。

尽管两个探测器使用蒸发气溶胶喷雾干燥技术洗脱液干颗粒,下游气溶胶残留检测方法各不相同。蒸发光散射检测器使用散射光,和一个光敏乘数,分析物的检测。在CAD中,粒子是由一连串的电离氮气和探测到一个敏感的静电计。这些检测方法导致不同的表演——但这是更好的现况分析?

实验室可能会蒸发光散射检测器作为替代检测和量化脂质,连同其他non-chromophoric分析物。但值得注意的是,蒸发光散射检测器提供的敏感性,经常关心色析法,不足够高可靠的量化微量杂质。

健壮的现况描述CAD是更好的选择,由于其高灵敏度和精度。它提供了改进的性能的应用程序,包括活性药物成分的分析、杂质和辅料。¹和脂质分析也不例外。宾馆提供改进的动态范围,在蒸发光散射检测器灵敏度、线性、准确度和精密度。²因此,这也就不足为奇了,许多实验室已经采用HPLC-CAD作为脂质分析的方法选择mRNA-LNP疫苗和相关inp配方。³

为脂质分析评价CAD

评价CAD和信用证是否可以检测脂质及其亚型区分,我们注入几个脂质组件通常用于inp配方成一个高效液相色谱柱和他们通过CAD探测器。在10分钟内,HPLC-CAD系统分离- - - - - -和检测- - - - - -不同脂质高分辨率的山峰,还有微量杂质,证明这种方法的灵敏度高(图2)。

所有四个脂质可以量化的下限检测10μg /毫升和一系列两个数量级以上。达到这种程度的灵敏度是必要的监视和控制杂质含量LNP配方,这反过来,确定疫苗的安全性和有效性。

总的来说,CAD展示优秀导致脂质成分特征,使它成为完美的选择来检测低杂质。

图2:LNP配方使用HPLC-CAD系统的分离。使用HPLC-CAD,我们实现了高分辨率的分离和检测四个脂质,以及微量杂质。为个人脂质成分显示校准曲线线性和一个大的动态范围。来源:热费希尔科学。

切换到HPLC-CAD的理由

可靠地捕捉所有LNP组件没有被分析物遗漏的担忧,疫苗开发人员和制定科学家受益于耦合计算机辅助设计高效液相色谱检测器。

切换到CAD支持:

• 近乎普遍的检测方法:CAD检测半和非易失性分析物从各种各样的化学结构和成分(如蛋白质、小分子、脂质、聚合物),使其成为“一站式商店”multi-analyte检测。
• 估计数量的未知杂质没有单独的标准:无论分析物的类型,如果是易失性,CAD提供了一个统一的响应。当评估未知杂质,可以量化分析物没有可用的标准简单地推断另一个已知的校准曲线。
• “一体化”LNP组件描述:简化inp表征和杂质检测组件在单个系统加速内部时间表和为团队提供了提高效率。疏忽和遗漏也最小化,从而提振信心表征结果。
• 法规遵从性:产品规格提供的两种COVID-19 mRNA疫苗欧洲药品局(EMA)脂质所需组件使用HPLC-CAD被识别并量化。很可能未来疫苗或药物使用现况还需要HPLC-CAD-based脂质分析。

药物开发团队负责开发疫苗通常证明两个独特的特征:他们迅速行动和主很快。鼓励一样迅速的行动和细致的微调设计药物输送系统,同样也适用于分析方法用于描述它们。实验室从事LNP组件描述应该考虑离开时检测协议和升级到CAD探测器,所以他们从来没有错过一个关键组件或无意中违反监管要求。

引用:

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