浙江微流纳米生物技术有限公司
脂质纳米颗粒制备方法
脂质纳米颗粒(Lipid nanoparticles,LNPs)是脂质载体给药系统中的重要技术之一,已成为基于寡核苷酸治疗药物的一个重要进展。封装在脂质纳米颗粒中的寡核苷酸在传递过程中受到保护,不受酶降解,并有效地传递到细胞中,在细胞中载体颗粒中的内容物被释放并被翻译为治疗蛋白。鉴于LNPs对基于寡核苷酸的治疗具有巨大的革命性潜力,新一波研究人员正在追求基于LNPs更有针对性的应用。
目前研究人员针对LNP的制备方法包括薄膜水合法、乙醇注入法、微流控混合法、冲击射流混合器、纳米沉淀、乳化、蒸发等。
1、薄膜水化法
薄膜水合法是实验室和商业化规模广泛使用的生产LNP的方法。这种被动包封方法是磷脂自组装成囊泡时产生的。脂质溶解在有机溶剂(如乙醇或氯仿)中后经旋蒸形成薄脂质层,当薄层被含核酸的水性缓冲溶液水合时,脂质的疏水性和亲水性部分是自组装的,导致形成不均匀、纳米级的多层囊泡(MLV)。随后通过挤压或超声处理对MLV进行均质化,以形成小或大的单层囊泡(SUVs和LUVs)来进行有效的治疗。其中挤压过程通过反复迫使非均相悬浮液通过所需尺寸的过滤器完成,施加的压力、温度、膜孔径、挤出力和循环次数等各种参数都会影响所制备纳米颗粒的平均尺寸和多分散性,该工艺因其低能量需求、污染风险及实现窄粒径分布而受到青睐;与挤压相比,超声处理(探针或水浴式)对尺寸结果的控制有限。
2、乙醇注入法
乙醇注入法是形成单层脂质体的另一种通用技术。于1973年由Batzri和Korn首次引入和开发,将脂质溶解于乙醇中,在搅拌下快速注入含有用于包封的药物或化合物的水性缓冲液中形成囊泡,囊泡大小由脂质浓度及类型、搅拌速率、注射速率等控制,其中水性缓冲液体积相对高于脂质溶液。该法优点是操作简单,Gouda等人报道当乙醇含量低于总体积(v/v)的7.5%时,采用该法可生产均匀SUVs,其是薄膜水合法的最早替代方法之一,无需超声处理。
3、微流控法
微流控工艺是工业生产各类LNP的一种非常成功的技术。与传统混合方法相比,微流控通道的小尺寸在传热和传质方面具有优势,微流控装置在微观尺度上的快速混合可实现更均匀、可重复的纳米颗粒形成,且可用于大批量生产。通过控制流速、浓度和混合比等参数,可针对性地定制LNP大小、载药能力和稳定性。
LNP因其可保护药物免受降解、提高药物溶解度和疗效、实现靶向药物递送等优点而在药物递送领域得到广泛应用,其中LNP合成方法的选择直接影响其物理化学性质、载药效率、稳定性和体内行为,每种方法产生的LNP都具有独特的特性。
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