LIPID NANOPARTICLES — GET TO KNOW THEM ANALYTICALLY

Význam tématu

Vývoj a charakterizace lipidových nanočástic (LNP) je klíčová pro bezpečné a účinné doručování mRNA vakcín a dalších genetických terapií. Přesná analýza složení, čistoty a možných degradantů je nezbytná pro zajištění reprodukovatelných farmaceutických produktů a splnění regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat schopnosti jednoduchého a robustního LC-HRMS workflow na systému BioAccord pro: identifikaci jednotlivých lipidů, kvantifikaci při nízkých koncentracích, detekci degradantů a neznámých nečistot v komplexních směsích lipidů používaných v LNP formulacích.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: standardy cholesterol, DSPC, MC3 a DMG-PEG-2000 připravené v metanolu nebo metanol/chloroform.
• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class, kolona Premier CSH C18 (1,7 μm), mobilní fáze A (ACN/Voda/ammonium formát) a B (IPA/ACN/ammonium formát).
• Detekce: ACQUITY RDa Detector v pozitivním módu, m/z 50–2000, cone voltage 30 V, fragmentační napětí 40–60 V.
• Informatika: UNIFI Scientific Information System s přesným hmotnostním screeningem a vlastní databází lipidů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Jednotlivé lipidy (MC3, DSPC, DMG-PEG-2000) byly detekovatelné již při 5 pg/µl, cholesterol při 250 pg/µl.
• Reverzní fáze LC oddělila čtyři hlavní komponenty LNP a umožnila sledování potenciálních degradací (oxidace, hydrolytické štěpení, agregace).
• V komplexní směsi bylo možné identifikovat neznámé přídavné lipidy a detekovat nové chromatografické peaky, což je zásadní pro kontrolu kvality surovin od různých dodavatelů.
• PEGylovaný lipid vykazoval složité spektrální profily s vícečetnými nabitími (+2 až +4) a variabilní délkou PEG řetězce.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a flexibilní kontrolu: validaci surových materiálů, sledování procesu výroby, detekci stopových nečistot a degradantů a podporuje vývoj i rutinní QC liposomálních formulací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření knihoven lipidů a automatizace datové analýzy pro vyšší propustnost.
• Integrace s dalšími technikami (ion mobility, HR-MS/MS) pro podrobnější charakterizaci struktur.
• Využití strojového učení pro predikci stability a degradace lipidů.

Závěr

Studie potvrzuje, že BioAccord LC-HRMS představuje efektivní nástroj pro komplexní analýzu lipidových nanočástic. Systém poskytuje dostatečnou citlivost, rozlišení i výpočetní podporu pro průmyslovou i akademickou charakterizaci a QC LNP formulací.

Reference

1. Waters application note: Rapid Analysis of Lipid Nanoparticle Components Using BioAccord LC-MS System, Waters Corporation 2021.