脂质纳米颗粒(LNPs)生产设备
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mRNA新冠疫苗脂质纳米颗粒(LNPs)是怎么组装的?

Column:Product Informations Time:2021-06-17
脂质纳米颗粒(LNPs)生产设备

基于 mRNA 新冠病毒疫苗的研发,脂质纳米颗粒(LNPs)已经被证实是用来递送 RNA 药物、疫苗的有效载药方式。LNPs 封装包裹易降解活性成分,模拟低密度脂蛋白 (LDLs),由内源性途径摄取。LNPs 对 pH 值敏感,其设计目的是将其有效载荷释放到细胞质中。这将是接种疫苗历史上首次大规模使用核酸脂质纳米颗粒。

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目前上市的 mRNA 疫苗的结构大同小异(不同公司有不同的分子和配比结构):

①mRNA,疫苗中起作用的活性物质;

②阳离子脂质,与带负电的 mRNA 结合,是关键的结构件;

③胆固醇,介导 LNP 内吞,稳定 LNP 结构;

④磷脂酰胆碱,辅助型脂质,可以在内吞时加快 mRNA 的释放;

⑤聚乙二醇化磷脂,延长代谢时间,LNP 提高稳定性。



那么问题来了,结构这么复杂的 LNP,如何组装?

这可能是 mRNA 疫苗生产最大的难点。

如何精确控制 LNP 的组分、粒度、流量、形态等参数,还能确保质量,加快生产。

文献报道有多种组装的方法,比如薄膜法、T型混合法等,但问题是这些方法通量低,难以用于大批量生产。


为了解决以上难题,BioNTech/Pfizer 采用冲击式射流混合法,利用 BlueShadow 80P 高压泵,让 API 和脂质体溶液形成两股射流,在腔体中进行对冲,利用流体动力学让 LNP 各个组分充分地混合,形成包裹mRNA的纳米脂质体颗粒(LNPs)。


图为:IJM 碰撞喷射混合器

LNP 生产设备所需碰撞喷射混合器(IJM)是由德国实验室仪器制造商 KNAUER 研发生产。IJM 经过设计和优化,满足客户性能要求及法规要求。并成功在洁净间(C级)内进行了安装及验收。该系统预留了所有必须的接口,可用于集成到 PLC 系统中。通过中控平台控制工艺步骤中所有单元的流量。所有单元安装在不锈钢框架内,以适应药品生产中的 CIP清洁程序。


该系统包括:

•KNAUER 碰撞喷射混合器(IJM)
• 脂质/乙醇混合物和 mRNA/缓冲液混合物的入口管路
• LNP 出口管路
• 清洁系统
• 框架(不锈钢系统 1.4301)
• KNAUER 安装和培训等技术文档、服务文件、GMP文件
• 满足21 CFR part 11等法规文件的软件系统
• FAT(工厂验收测试)
• SAT(现场验收测试)


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