ASGTC: mRNA/LNP Multiattribute Quantitation of Payload(s), Size and Heterogeneity With Size Exclusion Chromatography Coupled to Multiangle Light Scattering

Význam tématu

Analýza lipidových nanočástic nesených mRNA nabízí rychlou, robustní a přesnou charakterizaci velikosti, molární hmotnosti a heterogenity komplexů klíčových pro vývoj a kontrolu kvality vakcín a terapeutik založených na LNP.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout a ověřit metodu SEC-MALS-UV-dRI pro simultánní kvantifikaci více RNA nákladů (mRNA, gRNA), stanovení velikostního rozložení intactních LNP a porovnání native a denaturačních podmínek pro efektivní uvolnění a separaci nukleových kyselin.

Použitá metodika a instrumentace

• Systémy a detektory: ACQUITY UPLC H-Class Bio QSM s TUV detektorem; Arc Premier se 2489 UV detektorem, Wyatt Optilab dRI; Wyatt DAWN MALS; QELS DLS modul
• Kolony: GTxResolve Premier SEC 1000 Å 3 µm (150×4.6 mm) pro native analýzu; GTxResolve BEH SEC 450 Å 2.5 µm (150×4.6 mm) pro denaturační metodu; 1000 Å 7.8×300 mm pro SEC-MALS
• Mobilní fáze pro denaturaci: 1× PBS, 20 % isopropanol, 0.2 % SDS; průtok 0.25 mL·min⁻¹; 40 °C; detekce při 260 nm

Hlavní výsledky a diskuse

V nativních podmínkách metodika SEC-MALS umožnila frakcionaci intactních LNP o velikosti 40–100 nm s obnovami 50–90 %. Denaturační SEC prokázala online deformulaci LNP bez předchozího zpracování vzorku a kompletní uvolnění mRNA a gRNA. Kvantifikace ukázala limit ~7 ng při RSD <5 % a možnost zkrácení analýzy na 5 minut.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší propustnost a automatizace oproti offline extrakci nukleových kyselin
• Simultánní stanovení více RNA nákladů v jediné analýze
• Vhodné pro kontrolu kvality mRNA vakcín a LNP terapií v průmyslovém prostředí

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další typy nanoparticlek včetně virových vektorů a ko-nalo-do-vaných nukleových kyselin. Předpokládá se integrace s dalšími detektory, miniaturizace analytických systémů a plná automatizace pro vyšší throughput a citlivost.

Závěr

Denaturační SEC-MALS-UV představuje efektivní, robustní a rychlý přístup ke komplexní analýze velikosti, heterogenity a kvantifikaci více RNA nákladů v lipidových nanočásticích, což významně zjednodušuje proces kontroly kvality včetně průmyslových aplikací.

Reference

1. D’Atri V., Imiolek M., Lauber M., Fekete S., Guillarme D. Size exclusion chromatography of biopharmaceutical products: from current practices for proteins to emerging trends for viral vectors, nucleic acids and lipid nanoparticles. J Chromatogr A. 2024;1722:464862.
2. Jia X., Pennington J. Enabling online determination of the size-dependent RNA content of lipid nanoparticle-based RNA formulations. J Chromatogr B. 2021;1186:123015.
3. Lokras A., Foged C. Simultaneous quantification of multiple RNA cargos co-loaded into nanoparticle-based delivery systems. Int J Pharm. 2022;626:122171.