Lipidnanopartikeln (LNPs)

Microfluidizer® Technology provides a scalable solution to manufacturing Lipid Nanoparticles (LNPs)

Ihre Herausforderung

Funktionelle und effiziente Lipid-Nanopartikel zu erzeugen, die auch in großen Maßstab herstellbar sind, um ggf. Millionen von Dosen zu produzieren, kann eine große Herausforderung darstellen.
Bei vielen Verfahren muss darüber hinaus Lösemittel zugesetzt – und später wieder entfernt - werden, was den Prozess verkompliziert.

Unsere Erfahrung

Mit unserer langjährigen Erfahrung im Maschinenbau sowie in der Entwicklung von anwendungsspezifischen Prozessen unterstützen wir Ihr Unternehmen bei der schnellen Umsetzung vom Labor in die Produktion.

mehr information

Unsere Lösung

Die Microfluidizer®-Technologie ist einfach zu benutzen und erzielt konstante Partikelgrößen und enge Partikelgrößenverteilungen, wodurch die Produktstabilität erhöht wird und nachgeschaltete Prozesse (wie z.B. Sterilisation) vereinfacht werden – z.B. für die Impfstoffherstellung äußerst wichtige Kriterien.
Lineare, garantierte Skalierbarkeit und die Möglichkeit der Herstellung von Chargen von mehreren tausend Litern ist ein weiterer Pluspunkt.

Ihr Vorteil

Mit Microfluidizer®-Hochdruckhomogenisatoren gelingt der Scale-up problemlos. Verschiedene cGMP-konforme Modelle sind erhältlich.

mehr information

Im Detail

Lipidnanopartikel

Lipidnanopartikel (LNPs), wie beispielsweise Liposomen und andere lipidbasierte Formulierungen, nanostrukturierte Lipidträger (NLCs) und Solid-Lipid-Nanopartikel (SLNs) sind wichtige Formulierungen für die Gabe von protein- und aminosäurebasierten Antigentypen.

Sie stellen sicher, dass die Antigene am Zielort freigesetzt werden und verhindern die Aufnahme durch das mononukleäre Phagozytensystem (MPS).

DNA- oder RNA-Moleküle können auf zwei Wegen mit LNPs verabreicht werden: durch In-Situ-Verkapselung oder mittels „Post-Adsorption“.

Bei der In-Situ-Verkapselung werden DNA bzw. RNA während der Erzeugung des Nanopartikels verkapselt. Nachteil ist die oft geringe Verkapselungsrate und potenziell verringerte Freisetzung. Darüber hinaus ist die Bevorratung dieser Formulierungen schwierig, so dass beispielsweise eine schnelle Impfstoffbereitstellung im Fall einer Epidemie mit ihnen kaum zu realisieren ist.

Bei letzterer Methode können DNA/RNA und das nanopartikuläre Trägersystem separat hergestellt und gelagert und erst unmittelbar vor der Impfung zusammengeführt werden. Auf diese Weise können große Mengen LNPs vorrätig gehalten werden, um im Fall einer Pandemie nach Bereitstellung der entsprechenden DNA/RNA schnell große Mengen Impfstoff erzeugen zu können.

In allen Fällen müssen für Sterilfiltrierbarkeit und die Aufnahme durch den Organismus LNPs mit mittleren Partikelgrößen von 100 erzeugt werden.

Wie LNPs mit Hilfe der Microfluidizer®-Technologie hergestellt werden, erfahren Sie in unserem Webinar:

Herstellung von Lipid-Nanopartikeln mit der Microfluidizer-Technologie Blog und Video des Webinars

 

 

 

Es gibt viele unterschiedliche Herstellverfahren für Lipid-Nanopartikel.

Der am weitesten verbreitete Prozess ist der im Folgenden beschriebene:

Schritt 1: Das Trägeröl, Phospholipid und etwaige weitere hydrophobe Bestandteile werden in einem Lösemittel gelöst. Das Lösemittel wird im Anschluss wieder entfernt

Schritte 2 und 3: Das Produkt aus Schritt 1 wird mit Pufferlösung versetzt, erwärmt und gerührt.

Schritt 4: Das Antigen (oder andere hydrophile Wirkstoffe) werden zugesetzt. Es entstehen große mehrlagige Vesikel (Multi layer vesicles MLVs).

Schritt 5: Die MLVs werden in einem Microfluidizer®-Hochdruckhomogenisator zu kleinen, unilamellaren Vesikeln verarbeitet.

 

LNP production steps

Ref: University of Strathclyde research

Wenn das Trägermaterial flüssig ist oder in Wasser geschmolzen werden kann, kann man die hydrophoben Bestandteile auch einfach vermischen und der wässrigen Phase zufügen, bevor das Material im Microfluidizer®-Homogenisator verarbeitet wird.

Die Zugabe hydrophiler Antigene nach der Herstellung der LNPs funktioniert gut, wenn diese an der LNP-Oberfläche adsorbiert werden können.

Viele alternative Herstellmethoden sind nur im kleinen Maßstab anwendbar – mit der Microfluidizer®-Technologie ist der Transfer vom Labor in die Produktion unter cGMP-Bedingungen problemlos realisierbar.

 

 

Bei anwendungsspezifischen Fragen oder zur Vereinbarung eines Tests oder einer Vorführung steht Ihnen unser Applikationsteam gerne zur Verfügung:

kontaktieren sie uns

Vorteile der Microfluidizer®-Technologie bei der Herstellung von Lipid-Nanopartikeln

Vorteile inbesondere im Vergleich mit Lab-on-a-chip-Technologien bietet die Microfluidizer®-Technologie hinsichtlich

Skalierbarkeit: Microfluidics garantiert Scale-up vom Labor in die Produktion

Chargengrößen: mehrere tausend Liter-können verarbeitet werden

Effizienter Partikelgrößenreduzierung

Homogenität: Gleichmäßige Verarbeitung erzeugt enge Partikelgrößenverteilungen

cGMP-Tauglichkeit: Microfluidics bietet verschiedene Levels von cGMP-Modellen

Flexibilität hinsichtlich der Lipidkonzentration

Beste Resultate mit der Microfluidizer®-Technologie

Mit Hilfe der Microfluidizer®-Technologie konnte ein pharmazeutisches Unternehmen erfolgreich Nanopartikel (genauer:Liposomen) zur Verabreichung von Krebstherapeutika herstellen.

Feine und homogene Partikel

Die mittlere Partikelgröße der erzeugten Liposomen lag bei 40 nm, der Polydispersitätsindex unter 0,1 (sehr homogene Verteilung).

Skalierbarkeit

Nach Entwicklung im Labormaßstab wurde der Prozess erfolgreich in die Produktion überführt. Die Ergebnisse von Labor und Produktion waren nahezu deckungsgleich.

Für anwendungsspezifische Informationen, eine Machbarkeits- oder Scale-up-Studie steht unser Anwendungsteam gerne zur Verfügung.

Kontaktieren Sie uns hier zur Vereinbarung einer Vorführung oder eines  Labortests

 

 

LNP-scalability-chart2

 

Screenshot 2019-10-15 at 11.41.31

Resources

Webinar

Yvonne Perrie - Professor, Strathclyde Institute of Pharmacy & Biomedical Sciences, University of Strathclude, Glasgow joins Microfluidics International Corporation to discuss her liposome research performed with the Microfluidizier

WEBINAR Listen to the webinar on formulating liposomes & the importance of vesicle size control.  >click here