Characterization of lipid components in lipid nanoparticle (LNP) formulations

Význam tématu

Lipidové nanočástice (LNP) představují klíčový nosič pro doručování mRNA a oligonukleotidů v moderních vakcínách a léčivech. Jejich přesná charakterizace lipidového složení je zásadní pro zajištění stability, účinnosti a kvality klinických produktů, jako jsou vakcíny mRNA-1273 a BNT162b.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout jednoduchou a rychlou UHPLC-CAD metodu pro určení molárního poměru lipidů v LNP formulacích. Metoda má umožnit jednoznačné potvrzení identity lipidů a kvantifikaci jejich koncentrací v procesu vývoje a kontroly kvality.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci lipidů byl použit UHPLC systém Thermo Scientific Vanquish Flex s biokompatibilním průtokovým systémem. Detekce probíhala pomocí nabitého aerosolového detektoru (CAD) pro uniformní citlivou odezvu na lipidy. Jako kolona byla zvolena Accucore C30 pro vysoké rozlišení dlouhořetězcových hydrofobních sloučenin.

• UHPLC systém Vanquish Flex (System Base Horizon/Flex, Binary Pump F, Split Sampler FT, Column Compartment H)
• Nabíjený aerosolový detektor Vanquish CAD
• Řídicí software Chromeleon CDS 7.2.10 MUd
• Thermo Scientific Accucore C30 kolona

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaný gradientní režim s počáteční 100% vodnou fází zabránil proražení neporušených LNP a zajistil dobré rozlišení klíčových lipidů včetně ALC-0315, ALC-0159, DSPC, cholesterolu, SM-102 a PEGylovaných lipidů. Kalibrační křivky vykázaly koeficient zpětné regrese nad 0,998. Naměřené molární poměry lipidů v obou formulacích odpovídaly referenčním hodnotám s odchylkami menšími než 5 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná kvantifikace lipidových složek v LNP formulacích
• Univerzální detekce různých tříd lipidů bez nutnosti značení
• Jednoduchá příprava vzorků díky širokému dynamickému rozsahu CAD
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality a podporu vývoje nových LNP léčiv

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit o kontinuální monitoring stability LNP během skladování, úpravu gradientního profilu pro nové lipidy a integraci do procesního vývoje pro průmyslovou výrobu vakcín a genových terapií.

Závěr

Navržená UHPLC-CAD metoda poskytuje robustní nástroj pro charakterizaci lipidových složek LNP s vysokou citlivostí, reprodukovatelností a jednoduchou přípravou vzorků, což zrychluje a zlepšuje kontrolu kvality mRNA léčiv.

Reference

• Dammes N.; Peer D. Paving the road for RNA therapeutics. Trends Pharmacol. Sci. 2020, 41, 755–775.
• Hou X. et al. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nat. Rev. Mater. 2021, 6, 1078–1094.
• Schoenmaker L. et al. mRNA-lipid nanoparticle COVID-19 vaccines: Structure and stability. Int. J. Pharm. 2021, 601, 120586.