本文隸屬于復雜制劑應用專題，全文共3865字，閱讀大約需要 12 分鐘

摘要：奧法美嘉平臺提供整套的脂質納米粒均一性和穩定性的解決方案，可用于快速評估、優化脂質納米粒的配方和工藝: 高壓微射流均質機、微流控技術對脂質納米粒進行均質乳化分散處理、Nicomp粒度分析儀分析平均粒徑、AccuSizer顆粒計數器分析大粒子濃度，Lum穩定性分析儀快速分析脂質納米粒藥物穩定性，Entegris-ANOW濾芯過濾雜質及大顆粒。

關鍵詞：脂質納米粒；固體脂質納米粒；納米結構脂質載體

脂質納米粒(Lipid Nanoparticle，LNP)是一種粒徑介于 10-1000 nm 的新型藥物遞送載體，由多種有機材料、無機材料、金屬 -有機框架或這些材料組合而成,可作為化學與生物制劑之間傳遞的媒介，脂質納米粒包裹藥物可顯著提高藥物的穩定性與生物利用度。^[1]  目前脂質納米粒廣泛應用于mRNA疫苗遞送、腫瘤治療、抗炎和抗感染藥物載體、治療神經退行性疾病、抗瘧等領域。納米混懸劑制備流程概述。

脂質脂質納米粒可分為固體脂質納米粒(SolidLipid Nanoparticles，SLN)和納米結構脂質載體(Nanostructured Lipid Carriers，NLC)。固體脂質脂質納米粒(SLN)主要是由固體脂質、表面活性劑、有效成分和水制備的膠體顆粒，具有生物相容性好、有機溶劑使用少、體內穩定性高、應用范圍廣等優點。但在儲藏過程中仍存在載藥量低、易凝膠化和藥物泄漏等問題;為此，研發人員嘗試在固體脂質壁材中加入一定量的液體油脂，打亂了原來單純固體脂質壁材的有序的品體結構，負載活性成分的量得到了提高，也使得晶體結構更加穩定，不易發生泄露等現象。^[2][3]

圖1 LNP的結構^[3]

脂質納米粒靶向性研究是藥物遞送熱點研究方向之一，考慮到納米藥物自身性質的影響，可通過對其自身物理化學性質進行調控，如粒徑、表面電荷、表面修飾物等，以此來增加脂質納米粒藥物的滲透作用。目前還開發了各種粒徑可調控的納米遞藥系統，Li等^[4][5]構建了一種酸刺激響應型脂質納米粒，可以在低pH條件下將其粒徑從 100 nm 縮減到5 nm。脂質納米粒的初始尺寸有利于長時間的血液循環，當到達腫瘤部位后，酸性環境刺激脂質納米粒發生結構變化，粒徑縮小，有助于脂質納米粒外滲和組織滲透。除pH 響應外，腫瘤組織處特異的酶環境、腫瘤細胞內的還原環境和光、熱、磁等外部刺激都可以用于調控納米藥物的粒徑和表面電荷。^[5]

除平均粒徑外，脂質納米粒的尾端大顆粒和過小顆粒也會影響納米藥物的效果，尾端大顆粒容易造成脂質納米粒聚集，影響藥物的穩定性和安全性，小顆粒(<5nm)會被直接臟快速地過濾清除，影響藥物的有效性，過濾可有效減少脂質納米粒藥物中的大顆粒和雜質，提高脂質納米粒藥物的穩定性。

傳統的脂質納米粒制備技術，包括乙醇注入法、薄膜分散法、逆向蒸發法、凍融法等，存在粒徑分布廣和批間重復性大等問題，對藥物開發的臨床試驗和生產具有很大的影響。為了解決傳統制備方法的弊端，微流控混合技術、高壓微射流技術、高壓均質等新型制備技術應運而生。

高壓微射流制備方法:制備水相、油相，經過混合、剪切步騾形成初乳，初乳經微射流均質機均質，而后除菌過濾得到脂質納米粒。

微流控混合技術制備方法:制備水相、油相，將水相油相經過微流控均質乳化后，除菌過濾得到脂質納米粒。

無論是通過何種方法制備脂質納米粒藥物，后續都需要對其平均粒徑、尾端大顆粒、穩定性進行檢測來篩選配方，PSS的Nicomp粒度分析儀可用于測試平均粒徑、Accusizer顆粒計數器可用于測試大顆粒濃度、Lum穩定性分析儀可用于快速篩選在不同工藝制備下脂質納米粒藥物的穩定性。

圖2 高壓微射流法制備脂質納米粒

圖3 微流控混合技術法制備脂質納米粒

脂質納米粒的粒徑與其靶向性和有效性緊密相關，粒徑小且分布窄是脂質納米粒藥物的理想粒徑。微流控技術通過微米通道控制流體的流動和混合，具有良好的單分散性、可控性及重現性，可改善脂質納米粒的均一性和藥物包封效率，并實現高通量生產，已成功應用于covid-19 mRNA 疫苗的制備[6]。高壓微射流均質技術使物料在高壓作用下以高速度流經腔體，經過剪切、碰撞、空穴效應等物理作用降低脂質納米粒的平均粒徑，可對脂質納米粒初乳進一步均質分散。

圖4 PSI-20 高壓微射流均質機

• 最高2069 bar的均質壓力，最高處理量20L/h(PSI-20)

• 采用特殊設計y型腔，去除尾端大顆粒效果佳，物料的混合更均一，處理效率高

• 屏顯界面，數據可溯源:支持數據導出設定壓力及實時壓力、監測點溫度、實時流量、時間等

• 配置K型熱電偶:可用于實施監測料液溫度

• 低噪音:運行音量低于70分貝，工作環境友好

脂質納米粒徑不同使藥物富集在不同部位可現不同治療效果。應用于腫瘤治療領域的脂質納米粒，由于腫瘤組織處血管豐富，血管壁間隙較寬且結構完整性差，具有適宜尺寸的脂質納米粒(60-200 nm)可通過 EPR 效應在腫瘤處積聚，實現納米藥物的被動靶向。

脂質納米粒電性一般呈中性或輕微負電性，在血液循環中，高正電性的脂質納米粒會吸附蛋白質，被迅速清除,進而影響脂質納米粒的藥代動力學和生物分布。相比之下，中性脂質納米粒以及帶有輕微負電荷的脂質納米粒則顯示出延長的半衰期。Zeta電位是衡量藥物穩定性指標之一，Zeta電位的絕對值越高，體系越穩定。

Nicomp系列納米激光粒度儀采用動態光散射原理檢測分析樣品的粒度分布，基于多普勒電泳光散射原理檢測ZETA電位。

圖5 微射流均質原理圖

• 粒徑檢測范圍0.3nm-10μm，ZETA電位檢測范圍為+/-500mV

• 搭載Nicomp多峰算法，可以實時切換成多峰分布觀察各部分的粒徑。

• 高分辨率的納米檢測，Nicomp納米激光粒度儀對于小于10nm的粒子仍然現實較好的分辨率和準確度。

圖6 高斯粒徑分布圖

圖7  多峰粒徑分布圖

尾端大顆粒的存在會影響藥物本身的穩定性，由于表面積增大，使得體系形成熱力學不穩定體系，容易發生脂質納米粒聚集以降低體系自由能現象。尾端大顆粒的存在還會對身體機能造成影響，較大的顆粒(>200 nm)容易積聚在肝臟和脾臟中，影響藥物安全性;粒徑極小(<5 nm)的顆粒則會被腎臟快速地過濾清除，影響藥物的有效性。

圖8 AccuSizer A7000系列

• 檢測范圍為0.5μm-400μm（可將下限拓展至0.15μm）

• 0.01μm的超高分辨率，AccuSizer系列具有1024個數據通道，能反映復雜樣品的細微差異，為研發及品控保駕護航

• 靈敏度高達10PPT級別，即使只有微量的顆粒通過傳感器，也可以精準檢測出來

LumiSpoc采用單粒子光散射技術(SPLS)，通過在光學流通池中進行流體動力聚焦，將單個粒子排列成一條直線。通過調整流動條件來調整樣品濃度，從而避免濃度峰值的影響。當單個納米或者微米顆粒經過特殊光束截面的激光束時，記錄其正向和側向散射的光強。根據米氏理論，將分類強度轉換為粒度分布密度。通過軟件分析顯示計數分布、顆粒濃度。在行業內已有使用Lumispoc用于顆粒濃度的監測成功案例。

圖9 LumiSpoc 單粒子顆粒計數器儀器

• 顆粒粒徑檢測范圍: 50nm~8μm(取決于樣品)

• 顆粒濃度檢測范圍:1x 10⁶ml^-1~1 x 10⁹mI^-1

• 進樣體積: 250 μL

穩定性是評價藥物制劑質量的重要指標之一，也是確定藥物制劑使用期限的主要依據。藥物制劑若發生分解、變質，可導致藥效降低，甚至產生或增加毒副作用，危及患者的身體健康和生命安全，eta電位、尾端大顆粒濃度都是衡量藥物穩定性的指標之一。除此之外，還可以使用穩定性分析儀測量樣品的分離、沉降、懸浮或澄清、浮離、聚集、凝聚或產品存放期以及粒徑分布。

Lum穩定性分析儀可以直接測量整個樣品的分散體的穩定性，檢測和區分各種不穩定現象，如上浮、絮凝、聚集、聚結、沉降等，通過測量結果可用來開發新的配方和優化現有的配方及工藝。

圖10 LUM穩定性分析儀

• 快速、直接測試穩定性，無需稀釋，溫度范圍寬廣。

• 可同時測8個樣品，測量及辨別不同的不穩定現象及不穩定性指數。

• 加速離心，最高等效2300倍重力加速度。

經高壓微射流均質機或微流控技術處理的脂質納米粒，還需進行適當的過濾工藝，用于去除脂質納米粒藥物中的尾端大顆粒和雜質，提高藥物的穩定性和安全性。濾膜的材質和型號將影響脂質納米粒藥物的過濾效率和效果，綜合考慮膜與納米藥物配方的兼容性、成本、效率等多方面因素選擇合適的濾膜。

Entegris-Anow是一家高分子微孔膜過濾企業，專業從事MCE、Nylon、PES、PVDF、PTFE等（膜孔徑為0.03μm~10μm）微孔膜的研發及生產，具有二十多年服務與醫藥客戶經驗，并為全球生物制藥、醫療器械、食品飲料、實驗室分析、微電子及工業等領域的客戶提供過濾、分離和凈化解決方案。

參考文獻

[1 ]曹聰聰,凌耿飛,楊春華.人參皂苷Rg1納米粒局部注射治療大鼠心肌梗死[J].中國組織工程研究,2023,27(25):3977-3983.

[2] 唐香,余善君,周向東,李琪.納米結構脂質載體用于肺靶向遞送體系研究進展[J].中國藥業,2023,32(02):1-5.

[3] 遞送載體|脂質脂質納米粒(LNP)簡介,愛塞生物

[4]  Li HJ, Du J-Z, Du X-J, et al. $timul i-responsive clustered nanoparticles for improved tumor penetration and therapeutic efficacy [u]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the UnitedStates of America. 2016.113(15):4164-4169.

[5] 許嘉敏.核殼式糖原納米載體的構建及增強腫瘤滲透和基因遞送研究[D].江南大學,2022.D01:10.27169/d.cnki. gwqgu.2022.001880.

[6] 王朝輝,劉玉玲.抗腫瘤納米藥物的臨床轉化進展及展望[J].藥學學報,2022,57(01):134-141+277.D01:10.16438/j.0513-4870.2021-1259.

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