【脂质体纳米颗粒案例】瞬时纳米技术制备高效包裹mRNA的脂质体纳米颗粒

脂质体纳米颗粒（LNPs）作为一种关键的纳米级递送系统，在药物递送领域尤其是mRNA药物和疫苗的传递中发挥着至关重要的作用。本案例采用基于瞬时纳米合成技术的涡流混合反应器，该技术通过切向引入多股射流，实现流体的快速混合，从而制备出粒径均一、分布集中、可重复性高的LNPs，特别适合高通量生产需求。本案例的目标是模拟辉瑞-BioNtech公司新冠疫苗的配方，利用ALC-0315阳离子脂质，制备能够高效包裹mRNA的脂质体纳米颗粒。此外，本案例还旨在为LNPs的放大化生产提供一种有效的解决方案，以满足工业化生产的需求。

1）实验材料

阳离子脂质：ALC-0315;

中性磷脂：DSPC（二硬酯酰磷脂酰胆碱）；

PEG化磷脂：ALC-0159；

固醇脂：胆固醇；

柠檬酸、柠檬酸钠；

2）主要仪器

注射泵，2通道涡流混合反应器。

1、 配置脂质-乙醇溶液：

所有成分总浓度配置成 12 mM（约7.6 mg/ml）。

2、 配置柠檬酸缓冲液：使用超纯水配制 100 mM 的一水合柠檬酸(分子量210.14 ，称取 1.05 g)和二水合柠檬酸钠（分子量294.10，称取 1.47 g）溶液各 50 ml 。取 33 ml 柠檬酸溶液和 17ml 柠檬酸钠溶液混合，使用纯净水定容至100 ml，即得 50 mM柠檬酸缓冲液。

3、 使用5ml、10 mL的注射器，分别吸取脂质-乙醇溶液和缓冲液，并安装到注射泵上。

4、 装配混合器，并将注射器的前端通过管路连接到反应器的进液口，确保连接紧密。

图1. 反应器和注射泵通过管路连接的图。

5、 使用乙醇和缓冲液预冲洗管路和混合器的通道。

6、 控制水相:乙醇相流速比为3:1，总流速分别为12、60、100 mL/min，前废液0.2 ml，收集2mL样品；

7、 将收集到的样品置于缓冲液中进行稀释以除去乙醇，样品与缓冲液的体积比为1:50。最终对其进行DLS表征。

[1]Tenchov, R., et al. Lipid Nanoparticles─From Liposomes to mRNA Vaccine Delivery, a Landscape of Research Diversity and Advancement, ACS Nano 2021, 15, 11, 16982–17015.

[2]https://insidetx.com/review/complete-guide-to-understanding-lipid-nanoparticles/

[3] Yang. et al. Formulation of Nanoparticles Using Mixing-Induced Nanoprecipitation for Drug Delivery. Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 9, 4134-4149.