应用分享︱使用尺寸排阻色谱柱TSKgel G6000PWXL-CP分离mRNA-LNP

2022-09-21 05:31:04 东曹（上海）生物科技有限公司

2018年，全球第一款采用脂质纳米粒 (LNP) 递送siRNA的核酸药物获批。最近，由于新的脂质成分及生产方法的研发，开发了针对SARS-CoV-2冠状病毒的LNP递送的mRNA疫苗。该LNP的模式图、示意图如下。

图1 双层脂质体（左）和单层脂质体（右）

文献介绍

近期，在 J. Chromatogr. B 期刊上发表的一篇研究文献中，作者等人认为LNP的大小和mRNA含量 (payload) 对于了解药效和副作用是非常重要的。因此采用了尺寸排阻色谱，并在UV检测器、RI检测器以及MALS检测器上直接连接了动态光散射 (DLS) 检测器，在线进行LNP的粒径分析。

论文截图.png

文献链接：https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2021.123015

递送mRNA的LNP是表面带正电荷的阳离子LNP，采用了适合分离阳离子大分子的SEC色谱柱TSKgel G6000PWXL-CP，有效分离出半径30～70 nm的各种LNP。另外，还可以看出，SEC的在线分析结果与离线分析结果非常吻合，并且mRNA含量受到LNP的PEG修饰脂质含量的影响。

色谱图.png

图2. 采用G6000PWXL-CP色谱柱分离4个mRNA-LNP

LNP分析用SEC色谱柱的选择

阳离子LNP的分离

阳离子LNP的SEC分离与阳离子聚合物的分离基本相同。对于直径在60～140 nm的LNP，推荐使用TSKgel G6000PWXL-CP；直径在20～100 nm的LNP，推荐使用TSKgel G5000PWXL-CP。

非阳离子(中性或阴离子)LNP、脂质体

LNP与脂质体基本相同，但脂质体是中性脂质成分的粒子，可以用普通PWXL系列色谱柱分析。对于直径在60～140 nm的非阳离子LNP，推荐使用TSKgel G6000PWXL或TSKgel G-DNA-PW；直径在20～100 nm的LNP，推荐使用TSKgel G5000PWXL。

LNP分析用色谱柱产品信息

参考文献：

1. S. Daniel et al., Quality by design for enabling RNA platform production processes, Trends in Biotechnology, 2022, ISSN 0167-7799, CC BY

https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2022.03.012

2. C. Widmann [white paper] Regulatory consideration for excipients used in lipid nanoparticles, Bioprocess International, by BPI contributor, Thursday June 9, 2022,

3. X. Jia et al., Enabling online determination of the size-dependent RNA content of lipid nanoparticle-based RNA formulations, J. Chromatography B, 1186 (2021) 123015, CC BY NC ND, https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2021.123015

4. J. Zhang et al., Polydispersity characterization of lipid nanoparticles for siRNA delivery using multiple detection size-exclusion chromatography,

Anal. Chem., 84 (2012) 6088-6096, https://doi.org/10.1021/ac3007768