疫苗進入mRNA時代:解密“運載火箭”核酸脂質(zhì)納米粒
近段時間,奧密克戎來勢洶洶,針對這種變異病毒的疫苗開發(fā)正緊鑼密鼓地進行,其中頗受關注的當屬mRNA疫苗。一些知名制藥企業(yè)表示可以迅速針對新變種調(diào)整mRNA疫苗,在100天內(nèi)即可交付首批疫苗??梢?,mRNA疫苗具有快速研發(fā)、快速制備的優(yōu)點,此外還具有安全性和有效性好,持續(xù)時間長的優(yōu)點,發(fā)展前景廣闊。
mRNA進入細胞內(nèi)部并發(fā)揮作用,面臨兩大難關
mRNA疫苗/生物藥的原理:將含有編碼抗原蛋白的mRNA導入人體細胞內(nèi)部,直接進行翻譯,形成相應的抗原蛋白,從而誘導機體產(chǎn)生特異性免疫應答,達到預防免疫或治療的目的。
但是,mRNA要進入細胞內(nèi)部并發(fā)揮作用,面臨兩大難關:
1 mRNA是帶負電荷的長鏈大分子,細胞膜表面也帶負電,靜電排斥作用使得mRNA較難穿過細胞膜進入細胞內(nèi)部;
2 mRNA進入人體后,容易被體內(nèi)的多種酶降解。
u mRNA“運載火箭" — 遞送系統(tǒng)應運而生
為了攻克這兩大難關,mRNA“運載火箭"— 遞送系統(tǒng)應運而生,其負責將mRNA成分完整地運送至目標靶點,并且在合適的時機和環(huán)境條件下及時釋放。
u LNP — 目前mRNA藥物主流遞送系統(tǒng)
核酸脂質(zhì)納米粒(Lipid nanoparticle, LNP)是目前mRNA藥物主流的遞送系統(tǒng),其結構示意圖如下圖所示:
核酸脂質(zhì)納米粒主要成分的作用
核酸脂質(zhì)納米粒LNP除有效成分mRNA外,主要由四種成分組成:
這四種成分協(xié)同作用,護送有效成分mRNA穿透細胞膜,并在細胞質(zhì)中有效地釋放。因此,脂質(zhì)納米粒中四種成分的的含量對優(yōu)化mRNA藥物的給藥方式,藥效研究等具有重要意義。故有必要開發(fā)一種穩(wěn)定可靠的分析方法,用于這四種成分的含量檢測。
島津解決方案
l 分析儀器
島津生物惰性液相系統(tǒng)+蒸發(fā)光散射檢測器Ⅲ
l 方法學結果
使用外標法繪制標準曲線,獲得四種成分5~1000(/ 500)mg/L的寬線性范圍。三個濃度(10、50和200 mg/L)標準品的保留時間和峰面積的RSD(n=6)分別在0.04~0.11 %和0.69~7.14 %之間,儀器精密度良好。
圖1 脂質(zhì)納米粒四種成分標準品色譜圖(50 mg/L)
表1 方法學結果
l 實際樣品分析
mRNA疫苗樣品使用甲醇稀釋10倍后,直接進樣分析,樣品中檢測到LNP的四種成分,含量見下表。
表2 實際樣品分析結果
結語
mRNA疫苗安全、有效、周期短,是抗擊新冠病毒戰(zhàn)場上的新兵,也是一員不可忽視的猛將。脂質(zhì)納米粒遞送系統(tǒng)則是mRNA能夠穿透細胞膜,到達細胞內(nèi)部有效表達抗原蛋白的關鍵。我們開發(fā)了一種使用島津生物液相系統(tǒng)結合蒸發(fā)光散射檢測器ELSD-LT Ⅲ同時分析脂質(zhì)納米粒中四種成分含量的分析方法,方法靈敏、穩(wěn)定、可靠。四種成分含量多少,一測見分曉,為藥學研究提供可靠的數(shù)據(jù)支持,助力變種新冠病毒mRNA疫苗開發(fā)快上加快!
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