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生物藥島津說-mRNA疫苗技術與質量控制
2020年大的災難莫過于新冠疫情，病毒已經在*引起了重大災難，嚴重影響經濟發(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治療和預防產品。
那小伙伴們見到哪些治療和預防手段呢？
現在的治療手段除了藥物，預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種國產疫苗。
那小伙伴們見到哪些治療和預防手段呢？
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，當然國內也有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，體內細胞會根據這份“信息”，自己合成病毒的抗原蛋白，模擬病毒傳染，從而誘導人體自身表達對應抗體。原理如下圖所示：
圖.mRNA疫苗作用機理
圖片來源：CAS
mRNA疫苗有哪些關鍵技術是研發(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）遞送系統的控制，mRNA進入宿主細胞質有一些挑戰(zhàn)，所以需要高效的遞送系統技術，例如特殊脂質體技術，還涉及相關的技術開發(fā)。對于mRNA的加帽技術原理如下圖所示：
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防用mRNA疫苗藥學研究技術指導原則（試行），提出了對于5’-帽類似物、核苷酸等原材料的質量標準應含有可充分表征產品相關雜質的純度檢測，如質譜、核磁、HPLC等方法。利用島津質譜可以針對核酸結構進行表征分析，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果
疫苗里除了mRNA還有別的成分吧？遞送系統是？
mRNA遞送系統一般是脂質體加聚合物材料，比如所美國上市疫苗里有脂質體和聚乙二醇（PEG）成分，關于質量控制方法，此次指導原則提出建議開展對不同批號的聚合物材料或脂質組分對mRNA的復合或包封效果、納米顆粒結構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量可控性，并建議根據研究結果擬定陽離子聚合物或特殊脂質材料可以接受的質量標準。建議申請人明確關鍵原材料/輔料中的雜質殘余及可能影響制劑質量屬性的關鍵要素，擬定的質量標準應含有可充分表征產品相關雜質的純度檢測，如，質譜、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事件，說是和聚乙二醇有關系，對嗎？
圖.疫苗在紐約引起過敏反應事件
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公司聯合研制的新冠疫苗會帶來一些過敏反應，美國藥管局和疫病防控中心聯手排查，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過敏反應的源頭。
聚乙二醇（PEG）成分怎么分析控制呀？
根據中國藥典涉及內容，對于聚乙二醇分子量及多分散性可采用基質輔助激光解吸附飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)等方法測定聚乙二醇的重均/數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，關于生物藥分析其他方法閑聊。我們下期再會。
