布鲁克创新方案——攻克脂质纳米颗粒（LNP）体内分析难题

2023-07-19 20:19:36, 制药高能火箭队布鲁克（北京）科技有限公司-质谱仪器

针对于COVID-19的mRNA疫苗的成功，离不开脂质纳米颗粒（Lipid nanoparticles，LNPs）技术的发展。该技术可以将核酸药物等成分，递送至目标细胞或组织，避免成分受到体内酶的降解。脂质载体技术与传统的药物传递方式相比有很多优势，比如增加药物的稳定性、生物利用度和分布等。

LNP通常由4类成分组成：胆固醇、中性辅助磷脂（如DSPC等）、可离子化阳离子脂质（如DOTAP等）、PEG脂质（如DMG-PEG-2000等）。

图：LNP组成成分示例

随着对LNP研发的不断深入，LNP组成的优化以及体内的分析，日益得到人们的关注。但是，LNP成分复杂，同分异构体多，在进行体内分析时，LNP成分易受到体内内源性成分的干扰，常规分析方法难以进行有效的分析。

如上图所示，以保留时间2.4-3.7min区域为例，LNP成分与血浆中成分相重合，且m/z难以区分，常规方法分析困难。

布鲁克在LNP分析领域拥有完整的解决方案，结合4D-脂质组学流程，可有效解决LNP体内分析等难题。该解决方案已在Moderna等著名企业取得了成功。

该流程结合了超高效液相色谱（UHPLC）、TIMS离子淌度、以及高分辨质谱（HRMS）等，在对脂质同分异构体、以及m/z相近的脂质与体内内源性成分等实现强大分离的同时，还可提供如保留时间、CCS、MS和MS/MS等多维信息，确保信息的准确度。

如上图所示，布鲁克timsTOF通过在TIMS离子淌度和Q-TOF高分辨质谱两个维度上进行分离，有效区分脂质成分异构体以及血浆内源性成分，并且带不同电荷的成分会按不同趋势线排布，从而降低谱图复杂性，便于LNP相关成分分析。

LNP成分的（I）提取离子流图；（II）质谱图；（III）离子淌度提供的CCS值。（A）DMG-PEG-2000 （m/z 854.2496，44个PEG重复单元，电荷数为3）；（B）DOTAP（m/z 662.6087）；（C）胆固醇（m/z 369.3516）；（D）DSPC（m/z 790.6320）

结合TIMS离子淌度的独特平行累积连续碎裂（PASEF^®）模式，其超快扫描速度还可提升单位时间内LNP信息的覆盖深度。此外，采用独特的VIP-HESI离子源，不但能显著提升LNP成分分析的灵敏度，可轻松转换至VIP-APCI模式的设计，可完整覆盖不同极性的LNP成分。