分析的QBDを使用した脂質ナノ粒子中の異なる脂質の同時分析のためのHPLCCAD法の最適化

脂質ナノ粒子（LNP）が強力な薬物送達システムとして浮上しているため、この研究の目的は、荷電エアロゾル検出器（HPLCCAD）法を備えた堅牢な高速液体クロマトグラフィーを開発および最適化することでした。Quality by Design（AQBD）アプローチ。分析ターゲットプロファイル（ATP）を定義した後、クリティカルメソッド属性（CMA）は、密接に溶出する脂質ピークと総分析時間の間の解像度として確立されました。したがって、潜在的な高リスクメソッドパラメーターは、初期リスク評価を通じて特定されました。これらのパラメーターは、Plackett-Burman Designを使用してスクリーニングされ、3つの重要なメソッドパラメーター（CMP）-MEOH比、流量、およびカラム温度は、さらなる最適化のために選択されました。Box-Behnkenの設計は、CMPとCMAの関係を説明する2次モデルを開発し、最適な動作条件を決定するために採用されました。さらに、開発された方法の堅牢性を確保するために、モンテカルロシミュレーションを使用してメソッド操作可能な設計領域（MODR）が確立されました。MODRは確率マップ内で特定されました。このマップでは、目的のCMAを達成できなかったリスクは1％未満でした。最適化された方法は、ICHガイドライン（線形性：R2> 0.995、精度：97.15-100.48％回復、精度：RSD <5％）に従って検証され、LNPサンプルの脂質の分析に正常に適用されました。脂質を定量化するための分析方法の開発は、LNPの効力は形成中の脂質の組成と含有量に大きく依存しているため、LNPベースの薬物の製剤開発と品質制御に不可欠です。

Since lipid nanoparticles (LNP) have emerged as a potent drug delivery system, the objective of this study was to develop and optimize a robust high-performance liquid chromatography with charged aerosol detectors (HPLCCAD) method to simultaneously quantify different lipids in LNPs using the analytical quality by design (AQbD) approach. After defining analytical target profile (ATP), critical method attributes (CMAs) were established as a resolution between the closely eluting lipid peaks and the total analysis time. Thus, potential high-risk method parameters were identified through the initial risk assessment. These parameters were screened using Plackett-Burman design, and three critical method parameters (CMPs)-MeOH ratio, flow rate, and column temperature-were selected for further optimization. Box-Behnken design was employed to develop the quadratic models that explain the relationship between the CMPs and CMAs and to determine the optimal operating conditions. Moreover, to ensure the robustness of the developed method, a method operable design region (MODR) was established using the Monte Carlo simulation. The MODR was identified within the probability map, where the risk of failure to achieve the desired CMAs was less than 1%. The optimized method was validated according to the ICH guidelines (linearity: R2 > 0.995, accuracy: 97.15-100.48% recovery, precision: RSD < 5%) and successfully applied for the analysis of the lipid in the LNP samples. The development of the analytical method to quantify the lipids is essential for the formulation development and quality control of LNP-based drugs since the potency of LNPs is significantly dependent on the compositions and contents of the lipids in the formation.