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使用密度梯度超离优化LNPs制备及表征流程

Shawn Sternisha, PhD
Global Commercial Product Manager
脂质体纳米颗粒(LNPs)已成为治疗领域的重要工具,尤其在某些COVID疫苗中,它们有效地传递了治疗性药物,如mRNA。然而,LNP配方常常表现出显著的异质性,这可能导致免疫原性增强、稳定性下降和生产成本增加。评估LNP配方的异质性具有挑战,因为在溶液内存在生物物理和功能参数的变化。值得注意的是,密度梯度超速离心(DGUC)是一种有效的分离LNP的方法,使得更深入的分析成为可能。Patel等人的研究使用DGUC评估了LNP的异质性,提供了对这些纳米颗粒组成和特性的宝贵见解。1
DGUC在LNP表征中的优势
在LNP工作流程中实施DGUC
Patel等人采用了速率区带超离(DGUC)技术,将他们的LNP样品分割成不同的亚群体。这种分离方法包括在连续的蔗糖梯度(搭配反向NaCl梯度,以保持渗透压)上铺设少量样品。随着样品受到离心力作用,其粒子根据沉降系数以不同速度向试管底部迁移。在速率区带分离中,水平转头由于其较长的离心路径而具有更好的分辨率。离心结束后,将样本回收为六个组分,并评估每个组分的功能属性。
DGUC揭示了多种LNP配方的异质性
Patel等人制备了两种LNP配方,其组成分别为1%或2%的 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-methoxypolyethylene glycol (PEG-DMG)。通过调节T-混合比,他们能够生成一对具有近似平均直径(分别为101和98nm)和相对效力(分别为234%和274%)(空心符)的样品。利用DGUC,他们将这些样品纯化为六个不同的组分,然后使用DLS和转染测试分别确定每个组分的水合直径和效价。DGUC揭示了这两种LNP配方在水合直径和效价方面的高度异质性(闭符号)。

总结
尽管每种LNP制备的平均直径和转染效率几乎相同,但在使用速率区带DGUC分离后观察到高度异质性。所以,准确识别LNP配方组成对于确保患者安全有着重大意义。DGUC代表了一种既适用于制备,也适用于分析的样品纯化最佳方法。要了解如何通过超速离心优化您的LNP研究及生产流程,请访问 beckman.com/centrifuges/ultracentrifuges.
参考文献-
Patel, et al. DOI: 10.3390/vaccines11071224, Vaccines© 2023, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/, imageswere not altered.