Lipid Nanoparticle Analysis: Leveraging MS to Reduce Risk
Aplikace | 2022 | WatersInstrumentace
LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Lipidové nanočástice představují klíčový způsob doručení genových terapií a vakcín, zejména u moderních léčiv na bázi mRNA. Jejich komplexní složení čtyř lipidových komponent vyžaduje detailní charakterizaci pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti finálního produktu. Dualní detekce spojením kapalné chromatografie (LC) a hmotnostní spektrometrie (MS) zvyšuje senzitivitou a diagnostickou sílu analýzy, čímž pomáhá snižovat rizika spojená s výrobou a kontrolou kvality LNP.Cíle a přehled studie
Studie navrhuje workflow založené na LC s dvojitou detekcí: optickou (PDA/ELSD) a hmotnostní (ACQUITY QDa). Cílem je demonstrovat nižší meze detekce, odhalení nízkoho množství nečistot a ortogonální potvrzení lipidových složek. Workflow je implementováno v softwaru Empower pro snadné nasazení v neregulovaných i regulovaných prostředích.Použitá metodika a instrumentace
- LC systém: ACQUITY Premier, kolona CSH Phenyl-Hexyl 1,7 μm, 2,1×50 mm při 50 °C
- Mobilní fáze A: voda + 0,4 % kyseliny mravenčí, B: isopropanol/acetonitril 25:75 + 0,6 % FA
- Detekce: PDA (190–400 nm), ELSD (drift 48 °C, tlak 20 psi) a QDa (ESI+, 150–840 m/z, 5 Hz)
- Software: Empower 3 pro chromatografii, zpracování limitů a knihovnu spekter
Hlavní výsledky a diskuse
- Raw material screening: ELSD často nezaznamená nízké množství nečistot, zatímco QDa odhalí až 6 % nečistot u DSPC z různých dodavatelů.
- Process development: u ionizovatelných lipidů (Dlin-MC3-DMA) umožňuje MS sledovat oxidace, saturace a jiné modifikace oproti optickému signálu.
- Formulace a stabilita: degradace DSPC ve slabě zásaditém prostředí odhalena fragmenty methylstearátu a fosfatidylové části díky m/z signálům.
- Správa dat: integrace QDa s Empower usnadňuje katalogizaci spekter, tvorbu vlastních knihoven a aplikaci ICH limitů pro impurity a toleranční limity hmotnostních dat.
Přínosy a praktické využití metody
- Nižší meze detekce a vyšší citlivost pro impurity i stopové složky.
- Ortogonální potvrzení identity lipidů pomocí m/z a extrahovaných iontových chromatogramů.
- Rychlá migrace a validace metod v regulovaných laboratořích díky plné integraci s Empower.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření vysokorozlišovací MS pro přesnou identifikaci neznámých nečistot.
- Automatizovaná data miningová řešení a strojové učení pro predikci degradací lipidu.
- On-line monitorování LNP procesů pomocí kapalinové chromatografie spojené s MS.
- Rozvoj standardizovaných spektrálních knihoven pro lipidové nanočástice v průmyslových databankách.
Závěr
Dualní detekce LC-MS pomocí ACQUITY QDa a Empower přináší výrazné zvýšení citlivosti, ortogonální potvrzení identity a robustní workflow pro vývoj i kontrolu kvality lipidových nanočástic. Tato přístupná platforma přispívá ke snížení rizik ve výrobě a zajišťuje vyšší důvěru v kvalitu genových terapií.Reference
- Schoenmaker L. et al. mRNA-Lipid Nanoparticle COVID-19 Vaccines: Structure and Stability. Int. J. Pharmaceutics 601 (2021): 120586.
- Evers M. et al. State-of-the-Art Design and Rapid-Mixing Production Techniques of Lipid Nanoparticles for Nucleic Acid Delivery. Small Methods 2(9) (2018): 1700375.
- Packer M. et al. A Novel Mechanism for the Loss of mRNA Activity in Lipid Nanoparticle Delivery Systems. Nat. Commun. 12(1) (2021): 1–11.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Lipid Nanoparticle Impurity Monitoring Using Single Quadrupole Mass Detection for Regulated Environments
2023|Waters|Postery
Lipid Nanoparticle Impurity Monitoring Using Single Quadrupole Mass Detection for Regulated Environments Authors: Duanduan Han, Kellen DeLaney, Robert E. Birdsall, Ying Qing Yu Affiliation: Waters Corporation, Milford, MA Results Introduction Lipid Nanoparticles UV 3 AU 2 Cholesterol • Important for…
Klíčová slova
elsd, elsddspc, dspcdesaturation, desaturationoxidation, oxidationsaturation, saturationdata, datalipid, lipidimpurity, impuritycompositional, compositionalcholesterol, cholesterolqda, qdamass, massassignment, assignmentvolatile, volatilecomplementary
Characterizing and Monitoring Impurities in Lipid Nanoparticle Components Using the BioAccord™ LC-MS System with waters_connect™ Software
2023|Waters|Aplikace
Application Note Characterizing and Monitoring Impurities in Lipid Nanoparticle Components Using the BioAccord™ LC-MS System with waters_connect™ Software Kellen DeLaney, Duanduan Han, Robert E. Birdsall, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract Lipid nanoparticles (LNP) have been used with high efficacy…
Klíčová slova
bioaccord, bioaccordlipid, lipidnanoparticle, nanoparticlecharacterizing, characterizingimpurities, impuritiesmonitoring, monitoringcomponents, componentssystem, systemlnp, lnpusing, usingfragment, fragmentmatching, matchingvehicles, vehiclesimpurity, impuritynanoparticles
Optimized ELSD Workflow for Improved Detection of Lipid Nanoparticle Components
2022|Waters|Aplikace
Application Note Optimized ELSD Workflow for Improved Detection of Lipid Nanoparticle Components Kellen DeLaney, Duanduan Han, Robert E. Birdsall, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract Gene and nucleic acid-based therapeutics have received notable attention in recent years. In order for…
Klíčová slova
elsd, elsdnanoparticle, nanoparticlelipid, lipidworkflow, workflowcomponents, componentsoptimized, optimizedimproved, improveddetection, detectionlnp, lnpcritical, criticalworkflows, workflowsreconstituted, reconstitutedcarrying, carryingdevelopment, developmentacquity
Identification and Characterization of Impurities in Lipid Nanoparticle Components Using TOF-MS with Predictive In-silico Fragmentation and Automated Data Processing
2023|Waters|Postery
M1030-01-02 Identification and Characterization of Impurities in Lipid Nanoparticle Components Using TOF-MS with Predictive In-silico Fragmentation and Automated Data Processing Kellen DeLaney, Duanduan Han, Robert E. Birdsall, Ying Qing Yu, Ann Gray Waters Corporation, Milford, MA PURPOSE The development of…
Klíčová slova
impurities, impuritieslipid, lipidcomponents, componentsnanoparticle, nanoparticleinterpretation, interpretationmodifications, modificationslowabundance, lowabundancespontaneously, spontaneouslyfragmentation, fragmentationidentification, identificationann, annlocalize, localizelnps, lnpslnp, lnpboth