如何制備2億劑mRNA疫苗:質(zhì)量控制
本文節(jié)選自來自美國賓州大學(xué)的研究人員發(fā)表的文章“Manufacturing Strategy for the Production of 200 Million Sterile Doses of an mRNA Vaccine forCOVID-19”。
質(zhì)量控制
確定mRNA產(chǎn)物的長度
在疫苗的終制劑中應(yīng)該出現(xiàn)的mRNA序列應(yīng)該和設(shè)計(jì)的完全一致;序列應(yīng)該包括5’帽、5’和3’ UTR、編碼全長刺突蛋白的部分以及poly(A)尾。本方案中完整mRNA序列的長度正好為4,079個(gè)堿基。
必須有一個(gè)步驟來確定所生產(chǎn)的mRNA是全長的mRNA,以確保高的翻譯效率。為此,將從每個(gè)體外轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的產(chǎn)物中提取樣本,并使用RNA凝膠電泳試劑盒對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行RNA凝膠電泳。在凝膠電泳過程中,帶負(fù)電荷的mRNA向陽極移動(dòng)。較短的RNA片段會(huì)比較長的RNA片段遷移得更遠(yuǎn),所以這個(gè)過程可以用來確定體外轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的mRNA產(chǎn)物是否大部分是全長度的mRNA。凝膠應(yīng)顯示不少于90%的產(chǎn)物為全長mRNA。凝膠電泳結(jié)果如下圖所示。另一種選擇是對(duì)mRNA產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序;不過,這種方法相對(duì)耗時(shí)且昂貴,凝膠電泳能夠揭示想要的結(jié)果。
RNA凝膠電泳,條帶代表特定長度的RNA。
生產(chǎn)過程模塊示意圖
mRNA生產(chǎn)過程整體工藝流程圖
確定脂質(zhì)納米顆粒的粒徑
確定脂質(zhì)納米顆粒(LNP)的粒徑是非常重要的;為了使疫苗發(fā)揮大效力,LNP大約需要達(dá)到80 nm。為了確定在我們的微流控設(shè)備中生產(chǎn)的LNP的大小,將使用動(dòng)態(tài)光散射(DLS)技術(shù)。DLS使用散射光來確定給定顆粒的粒徑。在微流控步驟過程中,將進(jìn)行4次DLS分析。
檢測(cè)內(nèi)毒素水平
全球的大部分監(jiān)管機(jī)構(gòu)都要求生產(chǎn)的所有藥品都要進(jìn)行檢測(cè),以確定藥品中的內(nèi)毒素水平。革蘭氏陰性菌具有內(nèi)毒素,這些內(nèi)毒素對(duì)人體毒性很大。為確保疫苗不受內(nèi)毒素污染,在工藝過程的后稀釋步驟之后,將進(jìn)行鱟變形細(xì)胞溶解物 (LAL) 檢測(cè)。LAL檢測(cè)法是一種標(biāo)準(zhǔn)的分析方法,被FDA認(rèn)定有效,其可檢測(cè)內(nèi)毒素水平。因此,選擇LAL法作為內(nèi)毒素檢測(cè)的方法。mRNA疫苗可接受的內(nèi)毒素水平應(yīng)小于10內(nèi)毒素單位 (EU)/mL。
產(chǎn)品的包裝和儲(chǔ)存
經(jīng)過后的稀釋和質(zhì)量控制步驟后,產(chǎn)品將被包裝成小瓶。每個(gè)2 mL玻璃瓶將包含0.45 mL的產(chǎn)品冷凍懸液。根據(jù)輝瑞目前的生產(chǎn)工藝,每個(gè)小瓶都使用溴丁基橡膠塞和鋁密封件密封,鋁密封件上有可翻轉(zhuǎn)的塑料蓋。小瓶將根據(jù)FDA法規(guī)的要求,以運(yùn)輸集裝箱發(fā)送。每個(gè)集裝箱將容納5個(gè)托盤的疫苗,每個(gè)托盤容納195瓶,相當(dāng)于1,170劑。本方案的生產(chǎn)過程總共產(chǎn)生2億劑,每周生產(chǎn)1,540萬劑。這相當(dāng)于每周生產(chǎn)200萬瓶,每周2,100個(gè)集裝箱。小瓶包裝的過程將是機(jī)械工程策略的一部分,不屬于本項(xiàng)目的范疇。
集裝箱需要按照FDA規(guī)定進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。如前文所述,疫苗將需要超低溫冷凍冰箱 (-80℃至-60℃之間),冷凍冰箱(-25℃至-15℃之間)多存放兩周,冰箱(2℃至8℃之間)多存放120小時(shí)/5天。
原文:I.Labarta, S.Hoffman, A.Simpkins, Manufacturing Strategy for the Production of 200 Million Sterile Doses of an mRNA Vaccine for COVID-19. 2021.
關(guān)于綠綿科技
北京綠綿科技有限公司(簡稱:綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨,以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理、樣品制備及分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,致力于協(xié)助客戶提高分析檢測(cè)的效率和水平。主要代理產(chǎn)品聯(lián)系電話:010-82676061/2/3/4/5/6/7/8
E-mail:[email protected]。