mRNA-LNP 从单价走向双价、多价后,分析目标也从“是否有 mRNA、是否完整"进一步扩展为:不同 mRNA 之间能否分开、各自是否完整、LNP装载后的各价mRNA的比例是否准确。对于长度接近的 mRNA,常规分离方法难以同时满足分辨率和定量可靠性要求。
实现结果
分离不同价态mRNA,避免相近长度组分共迁移或峰重叠。
在破乳条件下评估mRNA完整性和片段/降解信息。
对双价或多价制剂中的 各价mRNA占比 进行可重复的定量。
在工艺开发、处方开发和质量研究中建立可转移的CE分析平台。
应用方案:
BioPhase™ 8800 + RNA 9000 P&I kit
本研究在BioPhase™ 8800系统上,将两条相近长度的mRNA混合以模拟破乳处理的双价mRNA-LNP:CD19 CAR mRNA和FLuc mRNA,采用RNA 9000 Purity & Integrity kit进行分析。检测方式包括CE-LIF和CE-UV,并比较了毛细管温度在30 °C与35 °C、进样方式为压力进样与电动进样等条件下的效果。
平台 | SCIEX BioPhase™ 8800,配置UV/LIF检测器 |
试剂盒 | RNA 9000 Purity & Integrity kit |
检测方式 | CE-LIF:488 nm激发 / 520 nm发射;同时比较CE-UV 254 nm |
分析对象 | CD19 CAR mRNA与FLuc mRNA;大小约1.8 kb与1.9 kb,长度差约7% |
模拟样品 | 空LNP + Triton X-100破乳体系,模拟单价与双价mRNA-LNP样品 |
结果1:相近长度mRNA实现基线分离
在模拟的双价mRNA-LNP样品中,CD19 CAR和FLuc两条mRNA的理论占比为1:1。CE-LIF图谱显示,两条mRNA可清晰分离,分离度Rs为2.6;观测含量比例为49.9:50.1,与理论1:1高度一致。

图1. CD19 CAR mRNA与FLuc mRNA
在CE-LIF下可实现基线分离。
结果2:方法优化灵活,获得优峰形和分离度
方法优化结果显示,CD19 CAR mRNA在30 °C的毛细管温度下出现双峰或峰肩,可能与GC-rich序列引发的高阶结构有关。将毛细管温度提高至35 °C 后,CD19 CAR mRNA峰形改善为单一的清晰峰,并与FLuc mRNA保持良好分离。相比CE-UV,CE-LIF在峰形和分辨率方面表现更优。

图2. CE-LIF与CE-UV在不同毛细管温度下的分离条件优化对比
结果3:准确定量各价mRNA占比
研究进一步配制了多组CD19 CAR:FLuc mRNA的含量比例,包括20:1、8:1、2.5:1、1:1、0.4:1、0.2:1和 0.1:1。图谱峰面积比例与理论配制比例呈现一致的变化趋势;将实测与理论的比例进行线性拟合,R²达0.9979,说明该方法可用于双价mRNA-LNP中各价mRNA的可靠定量。

图3. CD19 CAR:与FLuc mRNA在不同配制比例下的峰面积变化
数据汇总
在模拟的双价mRNA-LNP样品中,CD19 CAR和FLuc两条mRNA的理论占比为1:1。CE-LIF图谱显示,两条mRNA可清晰分离,分离度Rs为2.6;观测含量比例为49.9:50.1,与理论1:1高度一致。

方法选择建议
综合峰形、定量比例和进样量的一致性,毛细管温度35 °C 、压力进样是模拟破乳条件下的优选方案;对于低离子强度、低浓度样品,电动进样仍可作为提高灵敏度的可选策略。
应用价值
双价/多价mRNA疫苗 | 分辨相近长度mRNA,支持完整性和占比分析。 |
mRNA-LNP 工艺开发 | 破乳后快速评价不同长度mRNA的完整性、占比和一致性。 |
处方/稳定性 研究 | 观察mRNA片段、大小变化及可能的降解趋势。 |
QC方法开发支持 | 建立可复制的CE-LIF平台方法,为复杂核酸药物质量研究提供数据基础。 |
平台拓展 | 从单价mRNA延伸至双价、多价mRNA-LNP组合分析。 |
总结:SCIEX BioPhase™ 8800 CE-LIF助力 mRNA分析从“单价"走向“双/多价"
对于双价或多价 mRNA-LNP,质量分析正在从“单个mRNA 是否完整"升级为“每一个mRNA是否能被分离、定量和同步评估完整性"。
SCIEX BioPhase™ 8800 CE-LIF方案在相近长度mRNA的高效分离、各价mRNA的定量以及大小/完整性分析方面提供了一条可行路径,适合用于mRNA疫苗和核酸药物的研发、处方优化、工艺开发与质量研究。
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