在20世纪60年代,研究人员首次发现脂质能够在水中自发形成封闭的脂质双层囊泡,进而创造了“脂质体(Liposome)”这一概念。随着纳米科学和纳米技术的迅速发展,90年代初期,“脂质纳米粒(Lipid Nanoparticle,LNP)”这一术语开始流行起来。针对Covid-19新型冠状病毒的mRNA疫苗开发,得益于将mRNA安全有效地封装并输送至细胞的LNP技术。将mRNA包裹在LNP中,不仅展现出低毒性、低免疫原性、优异的动力学稳定性和坚固的结构,还能在全身循环中保护mRNA不受核酸酶的侵害。通过与内体的脂质双分子层融合,LNP能够高效地将mRNA送入细胞,成为FDA批准的mRNA递送技术之一,且已在全球数亿剂新冠疫苗中得到应用,其安全性和有效性在此次全球疫情中得到了验证。
根据脂质纳米粒的结构和载药机制,LNP可分为多种类型,包括阳离子LNP(Cationic LNP)、脂质聚合物杂合纳米粒(Lipid Polymer Hybrid NPs, LPHNPs)、磷酸钙(CaP)LNP(Lipid Calcium Phosphate NPs, LCP)和可电离LNP(Ionizable LNPs)。
阳离子脂质纳米粒(Cationic LNPs)
阳离子LNP是最早被用于基因递送的合成材料之一。它们是由阳离子脂质和中性辅助脂质组成,能够有效地结合并浓缩带负电荷的核酸,形成稳定的纳米颗粒,称为LPX(lipoplexes)。尽管这种LPX在体外表现优秀,但在水溶液中却不太稳定,且其在体内的半衰期短,限制了其递送效率。
脂质-聚合物杂合纳米粒(Lipid Polymer Hybrid NPs, LPHNPs)
LPHNPs结合了阳离子脂质和聚合物的优势,通过核酸与脂质及阳离子聚合物的共同浓缩而得到。这种组合显著减少了阳离子脂质的使用量,提高了DNA的递送效率。外层脂质不仅为核酸提供额外保护,且可以通过不同修饰改善药代动力学和细胞靶向性。
脂质磷酸钙纳米粒(Lipid Calcium Phosphate NPs, LCP)
LCP是一种多功能平台,用于递送多种类型的核酸。该纳米粒的直径通常小于50nm,使其能够通过肝脏的肝窦窗孔有效送达肝细胞。
可电离脂质纳米粒(Ionizable LNPs)
可电离脂质LNP通常由四种成分构成:可电离脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇(PEG)脂质。其中,可电离脂质在LNP递送系统中至关重要,能够在不同的pH值条件下,以优化的方式与核酸相互作用并进行包裹。这类LNP在递送效率方面显示出明显的优势,尤其是在siRNA和mRNA递送中的基因沉默和表达效果更为显著。
目前,尊龙凯时在mRNA疫苗的开发和生产中,也采用可电离脂质技术;例如,Moderna公司的Covid-19疫苗便利用了自主开发的可电离脂质,而辉瑞和BioNTech则采用了Acuitas公司开发的可电离脂质。随着技术的不断进步,LNP的关键质量参数如粒径、包封率、Zeta电位等,将在疫苗的开发中起到重要的基础作用。
LNP的关键质量参数
在LNP生产过程中,需重点关注粒径、包封率、Zeta电位及mRNA完整度等关键质量指标。合理的控制和优化这些参数,将显著影响mRNA的递送效率和安全性。
随着技术的不断完善,尊龙凯时致力于为客户提供高质量、高性能的mRNA-LNP定制服务,包括不同粒径的LNP以及相关质量控制检测。我们的技术不仅确保产品在科研阶段的快速验证,还为新药开发提供全面的支持服务。
在生物医疗领域的快速发展中,尊龙凯时将不断推陈出新,推动mRNA疫苗和纳米粒子技术的前沿,以满足全球对高效、低风险治疗方案的需求。