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生物藥島津說-mRNA疫苗技術(shù)與質(zhì)量控制
2020年大的災(zāi)難莫過于新冠疫情,,病毒已經(jīng)在*引起了重大災(zāi)難,,嚴重影響經(jīng)濟發(fā)展和人民安全。作為今年大的一場疾病,,*都在全力以赴制造相關(guān)治療和預(yù)防產(chǎn)品,。
那小伙伴們見到哪些治療和預(yù)防手段呢?
現(xiàn)在的治療手段除了藥物,,預(yù)防更需要疫苗來進行,,截至2020年12月24日,已有52種新冠肺炎候選疫苗進入臨床試驗階段,,其中13種已進入三期臨床試驗階段,,包括5種國產(chǎn)疫苗。
那小伙伴們見到哪些治療和預(yù)防手段呢,?
第一個上市批準的是德國BioNTech和美國輝瑞共同合作研發(fā)的新冠候選疫苗BNT162b2,,為mRNA疫苗,,當(dāng)然國內(nèi)也有mRNA疫苗和滅活疫苗等。
mRNA疫苗是什么呀,?以前沒接種過,,它是怎么設(shè)計出來的?
mRNA疫苗原理是獲取病毒基因序列后,,編碼可以表達病毒抗原蛋白的基因mRNA(信使核糖核酸),,并將其注入人體內(nèi),體內(nèi)細胞會根據(jù)這份“信息”,,自己合成病毒的抗原蛋白,,模擬病毒傳染,從而誘導(dǎo)人體自身表達對應(yīng)抗體,。原理如下圖所示:
圖.mRNA疫苗作用機理
圖片來源:CAS
mRNA疫苗有哪些關(guān)鍵技術(shù)是研發(fā)重點呢,?
有很多地方可以討論,mRNA疫苗重點在于(1)mRNA的體外合成和優(yōu)化,,比如說,,5’帽子優(yōu)化,UTR優(yōu)化,,ORF優(yōu)化,,Poly(A)尾優(yōu)化 (2)遞送系統(tǒng)的控制,mRNA進入宿主細胞質(zhì)有一些挑戰(zhàn),,所以需要高效的遞送系統(tǒng)技術(shù),,例如特殊脂質(zhì)體技術(shù),還涉及相關(guān)的技術(shù)開發(fā),。對于mRNA的加帽技術(shù)原理如下圖所示:
圖.mRNA片段加帽原理
圖片來源:CAS
mRNA加帽修飾以及Poly(A)尾,,如何才能有效控制質(zhì)量呢?
非常專業(yè)的問題,,今年國家藥監(jiān)局藥審中心發(fā)布了新型冠狀病毒預(yù)防用mRNA疫苗藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行),,提出了對于5’-帽類似物、核苷酸等原材料的質(zhì)量標準應(yīng)含有可充分表征產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)的純度檢測,,如質(zhì)譜,、核磁、HPLC等方法,。利用島津質(zhì)譜可以針對核酸結(jié)構(gòu)進行表征分析,,例如下圖所示:
圖.利用MALDI-ISD-TOF分析核酸分子量表征和匹配碎片離子結(jié)果
疫苗里除了mRNA還有別的成分吧?遞送系統(tǒng)是,?
mRNA遞送系統(tǒng)一般是脂質(zhì)體加聚合物材料,,比如所美國上市疫苗里有脂質(zhì)體和聚乙二醇(PEG)成分,關(guān)于質(zhì)量控制方法,此次指導(dǎo)原則提出建議開展對不同批號的聚合物材料或脂質(zhì)組分對mRNA的復(fù)合或包封效果,、納米顆粒結(jié)構(gòu)完整和粒徑均一性的研究,,以確保mRNA納米顆粒制劑的均一性和質(zhì)量可控性,并建議根據(jù)研究結(jié)果擬定陽離子聚合物或特殊脂質(zhì)材料可以接受的質(zhì)量標準,。建議申請人明確關(guān)鍵原材料/輔料中的雜質(zhì)殘余及可能影響制劑質(zhì)量屬性的關(guān)鍵要素,,擬定的質(zhì)量標準應(yīng)含有可充分表征產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)的純度檢測,如,,質(zhì)譜,、核磁、HPLC等方法,。
原來如此,,我想起來,近美國上市疫苗報道了幾次不良過敏反應(yīng)事件,,說是和聚乙二醇有關(guān)系,對嗎,?
圖.疫苗在紐約引起過敏反應(yīng)事件
圖片來源:Newsweek
俄羅斯媒體12月19日發(fā)表了一篇文章,,文中表示美國輝瑞公司與德國生物新技術(shù)公司聯(lián)合研制的新冠疫苗會帶來一些過敏反應(yīng),美國藥管局和疫病防控中心聯(lián)手排查,,找出“罪魁禍首”,。終研究深入后,美國方面將目標縮小在聚乙二醇上,,有專家認為聚乙二醇是出現(xiàn)過敏反應(yīng)的源頭,。
聚乙二醇(PEG)成分怎么分析控制呀?
根據(jù)中國藥典涉及內(nèi)容,,對于聚乙二醇分子量及多分散性可采用基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)等方法測定聚乙二醇的重均/數(shù)均分子量及多分散性,。利用島津MALDI-TOF-MS 即可分析PEG成分,例如下圖所示:
PEG-6000的一級質(zhì)譜圖
原來mRNA疫苗分析有這么多有趣的事和技巧,。
是的呀,,祖國生物藥產(chǎn)業(yè)在一天天壯大。
好的,,時間原因,,今天的生物藥島津說,程老師就聊到這里,,關(guān)于生物藥分析其他方法閑聊,。我們下期再會。