微流控LNP制備儀|LNP-mRNA包裹技術(shù)

更新時(shí)間：2024-09-06

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前言

脂質(zhì)納米顆粒（LNP）遞送技術(shù)的突破，推動(dòng)了 RNA 療法的發(fā)展，受到了廣泛關(guān)注。mRNA-LNP 制備是 mRNA 疫苗從純化 mRNA（原液）到成品（制劑）的生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟，涉及脂質(zhì)制備或篩選、mRNA 包封 / 裝載、純化等工序，目前比較常用的方法是將水相和脂質(zhì)成分快速混合的微流控法。

mRNA-LNP 的應(yīng)用進(jìn)展

脂質(zhì)納米顆粒（lipid nanoparticle，LNP）通常由多種脂質(zhì)組成，用于包封 mRNA 和增強(qiáng)其穩(wěn)定性的遞送系統(tǒng)，可以避免 mRNA 在細(xì)胞外降解，促進(jìn)其被細(xì)胞攝取和釋放到細(xì)胞質(zhì)中。

脂質(zhì)成分包括但不限于可電離 / 陽離子脂質(zhì)、輔助脂質(zhì) [ 如中性脂質(zhì)和（或）膽固醇 ] 和通過聚乙二醇化（PEGylation）修飾的脂質(zhì)。

目前，基于病毒和非病毒的載體都已被開發(fā)用于 RNA的遞送。

mRNA-LNP 的制備

LNP 的制備依賴于自組裝能力，即脂質(zhì)成分發(fā)生分子間相互作用而自發(fā)組織成納米結(jié)構(gòu)實(shí)體。在 mRNA 疫苗中，帶負(fù)電荷的 mRNA 和帶正電荷的可電離 / 陽離子脂質(zhì)之間通過靜電相互作用結(jié)合，再通過脂質(zhì)組分之間的疏水作用和范德華作用進(jìn)行組裝，進(jìn)而形成 mRNA-LNP 復(fù)合物。該過程是從純化 mRNA（原液）到成品（制劑）的生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟，涉及脂質(zhì)制備或篩選、mRNA 包封 / 裝載、純化等工序。

已上市 RNA 疫苗所采用 LNP 的主要脂質(zhì)成分及摩爾比

微流控條件下 mRNA-LNP 制備的質(zhì)量控制

LNP的合成有多種方法，如薄膜水化法、超聲法、擠壓法、均質(zhì)法和微流控法。其中，微流控法在LNP合成的均一性、可重復(fù)性和放大性上要遠(yuǎn)優(yōu)于其它方法。使用微流控法合成的LNP粒徑均一穩(wěn)定，PDI（多分散性指數(shù)）小且mRNA包封效率高，是現(xiàn)在最為先進(jìn)的LNP合成方法。

在微流控條件下，基于 LNP 具有自組裝的特性，可以通過將水相和脂質(zhì)成分快速混合來完成 mRNA-LNP制備。該方法的優(yōu)勢是可以通過建立相關(guān)控制操作條件的關(guān)鍵工藝參數(shù)和最佳操作范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)LNP 理化特性的精確控制，以確保 mRNA-LNP 生產(chǎn)的一致性。