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研究测试(三)| 缓冲体系可能对LNP的性质与稳定性有较大影响

更新时间:2023-08-30   点击次数:430次

我们接着这个话题,通过一篇美国俄勒冈州立大学药学院的研究论文,进一步讨论缓冲体系对mRNA-LNP的影响,供大家参考。该研究测试了三种常见生物缓冲液——HEPES、Tris和PBS——在单次冻融前后与DLin-MC3-DMA mRNA-LNP制剂的相容性。通过电子显微镜、差示扫描量热法和膜流动性分析发现,不同缓冲液使LNP形态发生了不同的结构变化。采用体外和体内模型测量mRNA转染效率,发现Tris或HEPES缓冲液中的LNPs具有更好的冷冻保护效果以及与PBS相比更高的转染效率。

 

试验结果:

脂质纳米颗粒(LNP)通常通过透析或与生理缓冲液(如PBS)交换缓冲液来中和,纯化后可直接注射入生物体。此外,缓冲体系可以作为冷冻保护剂,减轻LNP制剂在低温储存时的稳定性问题。

 

值得注意的是,FDA批准的C*V*D-19疫苗Spikevax和Comirnaty使用不同的缓冲液,这表明不同的mRNA-LNP制剂可能对缓冲体系有不同的要求。(笔者注:Comirnaty上市后制剂处方中缓冲体系由PBS变更为了Tris,详细信息请参考:《Moderna:使用TRIS缓冲体系可提高mRNA稳定性》

 

因此,为LNP制剂筛选适宜的缓冲体系是一个ji具价值的研究课题。然而,缓冲体系对LNP的结构形态、包封率和转染效率方面的作用迄今尚未得到充分研究。

 

分享的研究中,使用常用阳离子脂质DLin-MC3-DMA制备mRNA-LNP,在-20℃低温冷冻3周,比较了LNP冻存前后的理化性质和生物学活性(体外+体内)。

 

结果表明,通过体外和体内转染衡量,在HEPES和Tris体系中的LNPs总体上优于PBS。与PBS相比,HEPES和Tris作为冷冻保护剂,可以在更大程度上保存LNPs的结构和mRNA的递送效率。

 

此外,储存在HEPES中的LNPs在FT循环后形成了du特的沙漏状结构,而Tris和PBS在冻融后都产生了高度聚集的结构。因此,HEPES可以为LNPs提供更好的保护,防止pH梯度急剧下降,防止LNP聚集,最终控制相分离过程。另一方面,使用Tris对转染特别有益,这表明缓冲盐等辅料在LNP制剂中的作用可能被大大低估了。

 

通过分享该研究,艾伟拓产品团队希望揭示LNP制剂处方研发过程中,缓冲体系选择的重要性,希望能够为广大核酸递送企业及相关从业者带来一定的参考。

 

未来,艾伟拓产品团队也会持续关注核酸递送制剂处方相关研究进展,包括不同剂型(如冻干剂型)、不同存储条件(如2~8℃冷藏存储)、不同LNP脂质组分及不同载荷等因素对LNP制剂辅料选择的影响。

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