TRIS-HCl 應用於mRNA疫苗
mRNA疫苗的發展背景
多年來，傳統疫苗如滅毒疫苗、滅活疫苗及次單位疫苗於開發上遭遇不少瓶頸。舉例來說，某些病原體可以避過後天免疫系統已形成的免疫反應，且傳統疫苗亦無法抵抗如癌症等非傳染性疾病。加之許多傳統疫苗無法以大規模、快速且低成本方式開發生產。人們迫切需要一種新型的疫苗以解決上述問題，而因此造就了mRNA疫苗的誕生。[2]
mRNA疫苗的優勢[2]
- mRNA屬於非感染性的載體，不存在插入突變或感染的潛在風險。
- 可透過配方調製與修飾降低免疫原性、延長半衰期，並提升穩定性與安全性。
- mRNA載體是最小單位的載體，可避免抗病媒免疫，並可重複施用。
- 由於體外轉錄反應的高產率，可以大規模、快速且低成本方式開發製造。
目前已通過美國FDA緊急授權EUA的COVID-19疫苗中，有兩隻mRNA疫苗，本文針對現有的莫德納mRNA疫苗的緩衝劑成分與其應用來做介紹。
COVID-19 Moderna疫苗成份[1]
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成份 |
用途 |
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Lipid SM-102 |
脂質 |
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Cholesterol |
膽固醇 |
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DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) |
佐劑 |
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PEG2000-DMG (1,2-Dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol*-2000) |
用於製備mRNA遞送的脂質納米顆粒。 |
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Trometamol (Tris) |
緩衝劑、維持pH值 |
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Trometamol hydrochloride (Tris HCl) |
緩衝劑、保存劑、賦形劑 |
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Acetic acid |
賦形劑 |
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Sodium acetate trihydrate |
賦形劑 |
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Sucrose |
賦形劑 |
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注射用水 |
賦形劑 |
延伸閱讀:生物緩衝劑用於製藥業
Tris-HCl在mRNA疫苗中，扮演了相當重要的角色，TRIS-HCl（CAS 1185-53-1） 緩衝液是一種兩性離子生物緩衝液， 可穩定並防止溶液中的 pH 值波動。具備可保持生理離子強度並防止與其他離子形成不溶性產物的特性，經常被運用於蛋白質裂解液(Lysis Buffer)配方中[4]。如在TCA 沉澱和蛋白質印跡中，使用了含TRIS-HCl的RIPA（放射免疫沉澱分析）緩衝液裂解蛋白酶抑製劑混合物[6]。
在製備mRNA疫苗的重組minifibritin折疊蛋白的設計與生產過程中，需使用含TRIS-HCl的洗脫緩衝液純化蛋白質[3] 而Moderna亦使用TRIS-HCl緩衝液作為賦形劑，由於Tris-HCl（CAS 1185-53-1）是一種羥基自由基清除劑，具有穩定核酸大分子的作用[5]，可確保mRNA疫苗的存放品質，避免有效成分失活。
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延伸閱讀: 1,4-BS(1,4-Butane Sultone) 應用於生物醫藥
參考資料:
[1]Advising individuals with allergies on their suitability for COVID-19 Vaccine Moderna
(https://www.sps.nhs.uk/articles/advising-individuals-with-allergies-on-their-suitability-for-covid-19-vaccine-moderna/)
[2] mRNA vaccines — a new era in vaccinology
(https://www.nature.com/articles/nrd.2017.243#Sec3)
[3] SARS-CoV-2 mRNA vaccine design enabled by prototype pathogen preparedness
(https://www.nature.com/articles/s41586-020-2622-0)
[4] LYSATE PREPARATION
(https://www.ptglab.com/media/2729/1503450_lysate-tech-tips_web-version.pdf)
[5]mRNA-lipid nanoparticle COVID-19 vaccines: Structure and stability
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517321003914#b0080)
[6]Strong Immune Responses Induced by Direct Local Injections of Modified mRNA-Lipid Nanocomplexes
(https://www.cell.com/molecular-therapy-family/nucleic-acids/fulltext/S2162-2531(20)30037-8)
