脂质纳米颗粒(LNP)定制方案
脂质纳米颗粒(LNPs)是一类由脂质自组装形成的纳米载体,可用于核酸、蛋白或小分子药物递送。通过精准调控核心参数,可以实现高包封率、粒径可控、表面电位可调的高性能载体。
一、核心可定制参数

二、制备策略
1. 微流控自组装
- 将脂质溶于乙醇,核酸溶于缓冲液
- 两相高速混合,自组装形成LNP
- 优点:粒径精确、批次重复性高、包封率高
2. 批量注入法
- 乙醇相缓慢注入水相
- 粒径稍大,但操作简单
- 适合小规模定制
3. pH优化与脂质比例调控
- pH接近可电离脂质pKa,增强核酸结合
- 可电离脂质比例高 → 包封率高,但电位偏正
- PEG-lipid比例高 → 粒径略增,血液稳定性高
脂质纳米颗粒LNP定制
三、粒径控制
- 高速混合 + 微流控 → 粒径50–80 nm
- 中速批量注入 → 粒径80–120 nm
- PEG比例增加 → 粒径略增
- 目标:粒径均匀、单分散(PDI≤0.2)
四、电位调控
- 低可电离脂质 → ζ电位接近中性
- 高可电离脂质 → ζ电位偏正
- PEG修饰 → 降低表面电荷,增加循环稳定性
- 目标:中性或轻正电位,兼顾稳定性与摄取效率
五、核酸包封率优化
- pH控制接近可电离脂质pKa
- 核酸浓度适中,避免凝聚
- 混合速率精确控制,快速自组装
- 可实现70–99%核酸包封率
六、表面功能化
- PEGylation:提高血液循环稳定性
- 靶向配体(抗体、肽、小分子):实现细胞/组织靶向
- 可降解脂质设计:降低体内积累风险
七、应用案例
- mRNA疫苗递送粒径70 nm,包封率95%,PEG修饰提高体内半衰期
- 高效转染免疫细胞,实现抗原表达
- siRNA基因沉默ζ电位略正,粒径80 nm,包封率90%
- 靶向肝脏或肿瘤细胞,高效抑制目标基因
- 药物联合递送核酸+小分子药物共封装
- 粒径90 nm,表面PEG和靶向配体共修饰
- 控制释放和组织特异性递送
八、定制优势
- 粒径、电位、包封率可按需求精确调控
- 支持水溶性或油溶性核酸体系
- 可表面功能化,提高循环稳定性与靶向性
- 批次可重复性高,适合科研实验与小规模开发
九、参考文献
- Kulkarni JA, et al., On the formation and morphology of lipid nanoparticles containing ionizable cationic lipids and siRNA, ACS Nano, 2018.
- Hou X, et al., Lipid nanoparticles for mRNA delivery, Nat. Rev. Mater., 2021.
- Pardi N, et al., mRNA vaccines — a new era in vaccinology, Nat. Rev. Drug Discov., 2018.
- Yingchoncharoen P, et al., Lipid–nanoparticle formulation for therapeutic nucleic acid delivery, Adv. Drug Deliv. Rev., 2016.
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