新探索：渗透压作为 RNA 治疗药物生产工艺的 CQA

Advanced Instruments

2024/03/20 10:39

背景介绍

随着 mRNA 疫苗的成功，RNA 疗法已然成为全球关注的焦点。然而 RNA 治疗药物的生产工艺还需要不断地引进新技术和新方法，实现工艺的优化，从而促进 RNA 治疗药物项目发展。本文将阐述渗透压作为关键工艺参数 CQA 在RNA治疗药物生产工艺中的应用及其展现出的重要性。

渗透压是溶质浓度的表征，可应用于生物工艺流程的各个步骤。在这里，我们将展示渗透压参数在制剂配方优化及低温保存中的高灵敏度。

根据 Kamiya 等人的研究，在 -80°C 冻存条件下如果不加冷冻保护剂（如蔗糖），会导致 mRNA-LNPs 聚集。因为在冻存过程中，冰晶的形成增加了纳米颗粒的浓度，颗粒之间的距离减小，导致离子强度增加，从而引起聚集。

多种 COVID-19 疫苗的首选冷冻保护剂为蔗糖，这些应用是蔗糖能够保证此类疫苗成功冷冻保存的证据。

mRNA-LNP 制剂

mRNA-LNP 制剂需要严格控制储存环境，包括在这些产品的运输和储存过程中需要保持低温。在低温度下长时间存储可能影响该产品的质量。

冷冻保护剂是保护产品完整性的方法之一，然而，这些试剂的存在也会产生重大的负面影响。冷冻保护剂的渗透压通常在 1,000 至 2,000mOsm 之间，这一范围高于疫苗和注射剂常用的等渗要求。因此，给药过程中，渗透压的增加可能会增加副作用，以及产生注射时的灼烧或刺痛感。储存过程中的其他因素也会影响蛋白质表达的能力，如下图所示。

以渗透压为中心的 LNPs 优化方法

高压均质法和超声法的比较

尽管 LNPs 是一种常用的药物递送工具，但纳米颗粒的工艺和表征仍在进一步优化中。在这项研究中，来自安格利亚-罗斯金大学的 Irfan Bashir 博士观察了两种不同的 LNP 制备方法如何影响工艺中的其它因素。特别关注的一个方面是对渗透压的影响。从以上数据可以明显看出，水浴超声法制备的颗粒渗透压明显高于高压均质法制备的颗粒的渗透压。从平均粒径 (d. nm) 和 PDI 值（多分散指数）可以看出，渗透压的增加与颗粒聚集的增加有关性。为了减少聚集的风险，在优化 LNP 制备技术时考虑这些数值上升的参数可能是有利的。

结论

众所周知，渗透压是生物工艺中的一个质量控制参数，但本文阐明了将渗透压作为一个有效且稳健的优化工具。当将该测试纳入多个工艺流程（如 RNA 疗法）时，可以帮助发现工艺方案中意想不到的偏差，并提供被其他关键工艺参数遗漏的可能已经存在的聚集。

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Advanced Instruments成立于1955年，总部位于美国马萨诸塞州诺伍德，60 多年来一直致力于帮助生物制药，临床及食品饮料行业客户提升测试结果的质量，实现可信赖的实验结果，并不断提高企业的生产效率。

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