安捷伦 Vaya 手持拉曼光谱仪高效鉴定 mRNA 脂质纳米粒子的原料成分

拉曼光谱目前是原辅料 ID 测试的标准技术。空间位移拉曼技术（SORS）能够准确识别包装内材料成分的技术，无需打开样品瓶或容器，从而避免因拆包装所带来的麻烦与风险。

在本案例中，介绍了安捷伦 Vaya 手持拉曼系统——一种基于 SORS 技术的手持式拉曼光谱仪，在原始容器中直接对 mRNA LNP 制备中使用的几类赋形剂进行鉴别（见图 1）。

脂质是 LNP 的组成部分。图 2 展示了 Vaya 系统在鉴别不同类型脂质（如聚乙二醇化脂质、离子化脂质和甾醇化脂质）方面的高效性。拉曼谱带归属证实了脂质中存在长烃链。1440 cm^–1 处的谱带归因于 CH 和 CH₃ 的变形振动，1673 cm^–1 的谱带是胆固醇中 C=C 拉伸振动。在 DSPC 中，949 cm^–1 处的谱带对应于 PO 拉伸。1700 cm^–1 处的条带归因于 DSPC 和 DMG-PEG 2000 脂质中的 C=O 拉伸。

LNP 制备过程中使用了各种类型的缓冲液。图 3 显示了三种生物缓冲液的拉曼光谱。基于三个光谱中显示的不同拉曼带，可以在 LNP 制备之前识别这些缓冲液。在 Tris 光谱中，1500 至 1700 cm^–1 范围内的谱带与 N-H 弯曲有关。对于 HEPES，1046 cm^–1 处的谱带为 SO₃ 拉伸。柠檬酸中 1700 cm^–1 处的谱带为 C=O 拉伸。

有机溶剂在 LNP 的制备中起着重要作用。图 4 显示了三种溶剂类型的拉曼光谱。这些溶剂的光谱显示出明显的差异。甲醇在 1035 cm^–1 处的强谱带对应于 C-O 拉伸。乙醇光谱在 882 cm^–1 处有一个强谱带，归属于 C-C 拉伸，在 1050 和 1096 cm^–1 有两个小谱带，分别归属于 C-O 拉伸和 CH₃ 摇摆。乙腈在 921 cm^–1 处有一个强带，这表明了 C-C 骨架振动模式。

在配制步骤中使用冷冻保护剂以延长 mRNA LNP 的保质期。一系列糖的拉曼光谱如图 5 所示，展示了每种糖具有不同的光谱。在蔗糖光谱中，641.42 和 849.57 cm^–1 处的信号分别是扭转 CH₂ 和 C-C 拉伸的结果。麦芽糖在 850.96 cm^–1 处的信号与 CH 变形振动有关。海藻糖在 841.25 cm^-1（C-O-C 变形）、910.63 cm^-1（C-O 拉伸）、1121.57 cm^-1（C-C 拉伸）和 1454.82 cm^-1（CH2 摆动和 C-C 拉伸）。甘露醇和山梨醇的同相 C-C-O 拉伸（878 cm^-1）和异向 C-C-O 伸展（1050 cm^-1）分别在 878 和 1050 cm^-1 处发现。