【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自动纳米颗粒合成系统以及监测和控制制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒（lnp）的过程的计算机实施方法。本专利技术还涉及一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，当其在计算机系统上加载并运行时，使所述计算机系统根据所述方法执行操作。
技术介绍
1、近年来，含有核酸货物的lnp引起了广泛关注，例如由于基于信使核糖核酸（mrna）的疫苗的发展。因此，mrna（或任何其他感兴趣的治疗性核酸）被包封在lnp中，以便稳定地递送至靶细胞并有效转染靶细胞。通常，lnp保护其货物免于降解，将治疗剂递送至靶细胞或组织，并控制货物在所需位置的释放。
2、lnp通常由作为主要成分的氨基脂质（可电离或阳离子氨基脂质），以及磷脂酰胆碱脂质、胆固醇和聚乙二醇-脂质缀合物（peg-脂质）组成。在制造过程中，将含有核酸货物的溶液与含有脂质的溶液在酸性ph下混合，然后进行中和、缓冲液交换和浓缩以获得含有核酸货物的lnp。
3、然而，到目前为止，lnp的制造开发和筛选面临多项挑战，因为缺乏高通量生产lnp的方法，无法快速轻松地生成并随后筛选和分析各种lnp。特别是，目前的生产方法阻碍了lnp的大规模筛选，目前的生产方法允许每人每天生成大约少于20种不同的lnp，而对所述lnp的三到四个参数进行离线分析需要两到三天才能完成。在制造过程中增强控制还将改善所述过程从实验室规模（< 2 mg）到工业规模（> 2 g）的扩大。
4、因此，迫切需要提供一种用于高通量制备和分析含有核酸货物的lnp的方法。此外，迫切需要提供一
5、通过提供权利要求中表征的实施方式来满足这一需求。
技术实现思路
1、1. 一种用于高通量制备含有核酸货物的脂质纳米颗粒（lnp）的计算机实施方法，所述方法包括以下步骤
2、（a）提供一种或多种包含核酸货物的溶液；
3、（b）提供一种或多种包含脂质的溶液；
4、（c）在酸性ph下将一种或多种包含核酸货物的溶液与一种或多种包含脂质的溶液混合；
5、（d）通过稀释中和步骤（c）中获得的混合溶液的ph以稳定步骤（c）中获得的lnp；
6、（e）通过超滤和/或渗滤（uf/df）对步骤（d）中获得的中和溶液进行缓冲液交换，以浓缩步骤（d）中获得的lnp并将其重新配制在低温缓冲液中，从而产生一种或多种lnp制剂；
7、其中
8、在步骤（c）至（e）中的每个步骤期间以及步骤（e）之后，实时监测一种或多种lnp的粒度、多分散性和核酸包封率中的一者或多者，从而为每种lnp制剂生成数据集；并且生成的数据集与相应的lnp制剂相关联。
9、2. 项1的计算机实施方法，其中并行生成两种或更多种单独的lnp制剂。
10、3. 项1的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中提供一种或多种包含核酸货物的溶液和一种或多种包含脂质的溶液。
11、4. 项1的计算机实施方法，所述方法还包括在步骤（d）之前将在步骤（c）中获得的lnp稳定一段特定时间。
12、5. 项1的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中生成一种或多种lnp制剂。
13、6. 项1的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链dna、双链dna、单链rna和双链rna。
14、7. 项6的计算机实施方法，其中所述rna选自下组：信使rna（mrna）、自扩增rna（sarna）、向导rna（grna）、反义寡核苷酸（aso）、转运rna（trna）、短发夹rna（shrna）、环状rna（circrna）、微小rna（mirna）和小干扰rna（sirna）。
15、8. 项1的计算机实施方法，其中所述脂质是可离子化脂质。
16、9. 项1的计算机实施方法，其中步骤（c）中的ph为ph 2至ph 6。
17、10. 项4的计算机实施方法，其中所述时间为0.1至60分钟。
18、11. 项1的计算机实施方法，其中步骤（d）中的中和溶液的ph为ph 6至ph 8。
19、12. 项1的计算机实施方法，其中步骤（e）中的缓冲液交换用缓冲液进行，所述缓冲液包括磷酸盐缓冲盐水（pbs）、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸（hepes）或三(羟甲基)氨基甲烷（tris）缓冲盐水。
20、13. 项1的计算机实施方法，其中一种或多种lnp的粒度、多分散性和核酸包封率中的一者或多者可以通过下列中的至少一种来测量和/或分析：virus counter®平台（sartorius stedim biotech gmbh，德国）、动态光散射（dls）和多角度光散射（mals）、单颗粒自动拉曼捕获分析（sparta）、高速成像技术、patfix® hplc平台、纳米颗粒跟踪分析和förster共振能量转移（fret）测定。
21、14. 项1的计算机实施方法，其中所述方法还包括基于针对相应的lnp制剂生成的数据集创建脂质库的步骤。
22、15. 一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，当其在计算机系统上加载并运行时，使所述计算机系统根据第1项的方法执行操作。
23、16. 一种监测和控制制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒的过程的计算机实施方法，
24、其中所述制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒的过程包括以下步骤
25、（i）在酸性ph下将含有核酸货物的溶液与含有脂质的溶液混合；
26、（ii）将步骤（i）中获得的纳米颗粒稳定一段特定的停留时间；
27、（iii）通过稀释中和步骤（i）中获得的混合溶液的ph，以进一步稳定步骤（ii）中获得的纳米颗粒；
28、（iv）通过超滤和/或渗滤（uf/df）对步骤（iii）中获得的中和溶液进行缓冲液交换，以浓缩步骤（iii）中获得的纳米颗粒并将其重新配制在低温缓冲液中；
29、所述监测和控制制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒的过程的计算机实施方法包括以下步骤：
30、（a）在步骤（i）至（iv）中的每个步骤期间以及步骤（iv）之后，实时监测脂质纳米颗粒的一个或多个质量参数，例如粒度、多分散性和核酸包封率；
31、（b）确定在步骤（i）至（iv）中的每个步骤期间以及步骤（iv）之后在步骤（a）中获得的质量参数是否在预定目标范围内；
32、（c）如果在步骤（i）至（iv）中的每个步骤期间以及步骤（iv）之后在步骤（a）中获得的任何质量参数不在所述预定目标范围内，则提供反馈控制以实时调整相应步骤的操作参数，以使相应质量参数进入预定目标范围。
33、17. 项16的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链dna、双链dna、单链rna和双链rna。
34、18. 项17的计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高通量制备含有核酸货物的脂质纳米颗粒（LNP）的计算机实施方法，所述方法包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中并行生成两种或更多种单独的LNP制剂。
3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中提供一种或多种包含核酸货物的溶液和一种或多种包含脂质的溶液。
4.根据权利要求1所述的计算机实施方法，所述方法还包括在步骤（d）之前将在步骤（c）中获得的LNP稳定一段特定时间。
5.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中生成一种或多种LNP制剂。
6.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链DNA、双链DNA、单链RNA和双链RNA。
7.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中所述RNA选自下组：信使RNA（mRNA）、自扩增RNA（saRNA）、向导RNA（gRNA）、反义寡核苷酸（ASO）、转运RNA（tRNA）、短发夹RNA（shRNA）、环状RNA（circRNA）、微小RNA（miRNA）和小干扰RNA（siR
8.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述脂质是可离子化脂质。
9.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（c）中的pH为pH 2至pH 6。
10.根据权利要求4所述的计算机实施方法，其中所述时间为0.1分钟至60分钟。
11.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（d）中的中和溶液的pH为pH 6至pH 8。
12.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（e）中的缓冲液交换用缓冲液进行，所述缓冲液包括磷酸盐缓冲盐水（PBS）、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸（HEPES）或三(羟甲基)氨基甲烷（Tris）缓冲盐水。
13.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中一种或多种LNP的粒度、多分散性和核酸包封率中的一者或多者通过下列中的至少一种来测量和/或分析：Virus Counter®平台（Sartorius Stedim Biotech GmbH，德国）、动态光散射（DLS）和多角度光散射（MALS）、单颗粒自动拉曼捕获分析（SPARTA）、高速成像技术、PATfix® HPLC平台、纳米颗粒跟踪分析和Förster共振能量转移（FRET）测定。
14.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述方法还包括基于针对相应的LNP制剂生成的数据集创建脂质库的步骤。
15.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，当其在计算机系统上加载并运行时，使所述计算机系统根据权利要求1所述的方法执行操作。
16.一种监测和控制制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒的过程的计算机实施方法，
17.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链DNA、双链DNA、单链RNA和双链RNA。
18.根据权利要求17所述的计算机实施方法，其中所述RNA选自下组：信使RNA（mRNA）、自扩增RNA（saRNA）、向导RNA（gRNA）、反义寡核苷酸（ASO）、转运RNA（tRNA）、短发夹RNA（shRNA）、环状RNA（circRNA）、微小RNA（miRNA）和小干扰RNA（siRNA）。
19.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述脂质是可离子化脂质。
20.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中步骤（i）中的pH为pH 2至pH 6。
21.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述停留时间为0.5分钟至60分钟。
22.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中步骤（iii）中的中和溶液的pH为pH 6至pH 8。
23.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中步骤（iv）中的缓冲液交换用缓冲液进行，所述缓冲液包括磷酸盐缓冲盐水（PBS）、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸（HEPES）或三(羟甲基)氨基甲烷（Tris）缓冲盐水。
24.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述质量参数包括脂质纳米颗粒的粒度、多分散性和核酸包封率中的一者或多者，并且所述质量参数通过下列中的至少一种来测量和/或分析：Virus Counter®平台（Sartorius Stedim Biotech GmbH，德国）、动态光散射（DLS）和多角度光散射（MALS）、单颗粒自动拉曼捕获分析（SPARTA）、高速成像技术、PATfix® HPLC平台、纳米颗粒跟踪分析和Förster共振能量转移（FRET）测定。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于高通量制备含有核酸货物的脂质纳米颗粒（lnp）的计算机实施方法，所述方法包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中并行生成两种或更多种单独的lnp制剂。
3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中提供一种或多种包含核酸货物的溶液和一种或多种包含脂质的溶液。
4.根据权利要求1所述的计算机实施方法，所述方法还包括在步骤（d）之前将在步骤（c）中获得的lnp稳定一段特定时间。
5.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中在一个或多个多孔板中生成一种或多种lnp制剂。
6.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链dna、双链dna、单链rna和双链rna。
7.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中所述rna选自下组：信使rna（mrna）、自扩增rna（sarna）、向导rna（grna）、反义寡核苷酸（aso）、转运rna（trna）、短发夹rna（shrna）、环状rna（circrna）、微小rna（mirna）和小干扰rna（sirna）。
8.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述脂质是可离子化脂质。
9.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（c）中的ph为ph 2至ph 6。
10.根据权利要求4所述的计算机实施方法，其中所述时间为0.1分钟至60分钟。
11.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（d）中的中和溶液的ph为ph 6至ph 8。
12.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中步骤（e）中的缓冲液交换用缓冲液进行，所述缓冲液包括磷酸盐缓冲盐水（pbs）、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸（hepes）或三(羟甲基)氨基甲烷（tris）缓冲盐水。
13.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中一种或多种lnp的粒度、多分散性和核酸包封率中的一者或多者通过下列中的至少一种来测量和/或分析：virus counter®平台（sartorius stedim biotech gmbh，德国）、动态光散射（dls）和多角度光散射（mals）、单颗粒自动拉曼捕获分析（sparta）、高速成像技术、patfix® hplc平台、纳米颗粒跟踪分析和förster共振能量转移（fret）测定。
14.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述方法还包括基于针对相应的lnp制剂生成的数据集创建脂质库的步骤。
15.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，当其在计算机系统上加载并运行时，使所述计算机系统根据权利要求1所述的方法执行操作。
16.一种监测和控制制造含有核酸货物的脂质纳米颗粒的过程的计算机实施方法，
17.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述核酸选自下组：单链dna、双链dna、单链rna和双链rna。
18.根据权利要求17所述的计算机实施方法，其中所述rna选自下组：信使rna（mrna）、自扩增rna（sarna）、向导rna（grna）、反义寡核苷酸（aso）、转运rna（trna）、短发夹rna（shrna）、环状rna（circrna）、微小rna（mirna）和小干扰rna（sirna）。
19.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述脂质是可离子化脂质。
20.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中步骤（i）中的ph为ph 2至ph 6。
21.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中所述停留时间为0.5分钟至60分钟。
22.根据权利要求16所述的计算机实施方法，其中步骤（iii）中的中和溶液的ph为ph 6至ph 8。
23.根据权利要求16所述的计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·波拉德，迈克尔·奥尔斯佐维怡，迈赫迪·德赫哈尼，萨敏·阿卡巴里，王甫军，武田祐史，
申请(专利权)人：赛多利斯司特蒂姆生物工艺公司，
类型：发明
国别省市：
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