脂质纳米粒(LNP)是一种将核酸递送到细胞的平台，它由可离子化阳离子脂质、中性磷脂、胆固醇、PEG脂质所构成。

图一 LNP的结构

1.可电离脂质

LNP配方中，生理pH下可电离脂质表现为中性，而在内体的酸性环境中则带正电荷。pH依赖性的电离能力使可电离脂质成为核酸递送的合适材料。可电离脂质在配方中的占比通常为总脂质的30%−50%。阳离子脂质和可电离脂质的整体结构可分为三个部分：头部、连接片段、尾部。

图二 阳离子脂质结构

2.中性磷脂

中性磷脂有助于包裹核酸和稳定LNP。与其他组分相比，针对于它们的研究相对较少，通常配方中占比为总脂质的10%−20%。磷脂通常也作为LNP配方的结构脂质，因为它们可以自发地组织成脂质双层，且较高的相变温度增强LNP的膜稳定性。

图三 磷脂酰胆碱结构

3.胆固醇

胆固醇是一种天然丰富的细胞膜成分，常作为LNP配方的结构脂质。LNP配方中胆固醇占比约20−50%。研究发现，用天然植物甾醇(如β-谷甾醇和氧化胆固醇衍生物)取代LNP配方中的胆固醇，可以显著改善mRNA的递送，可能由于内吞途径中不同的脂质运输和LNP内体逃逸的增强的结果。但它们的形状多态性和多层结构组织可能会使内体膜变形或延长核酸释放的时间框架。胆固醇主要存在于LNP的外壳，这解释了为什么对固醇结构进行修饰可能会引起LNP表面的组织变化。

图四 胆固醇和β-谷甾醇

4.PEG磷脂

PEG修饰的脂质(PEG-脂质)是LNP中调控半衰期和细胞摄取的一个重要组分。LNP组装时，由于亲水性和大体积，PEG链位于纳米粒子的外壳上。与其他纳米载体一样，PEG为LNP提供了一个外部聚合层，以阻止血清蛋白吸附和单核吞噬细胞系统的摄取，延长了体内的循环时间。PEG还可以防止纳米颗粒在储存过程和血液中的聚集。

图五 PEG化磷脂

微射流高压均质机

ZB 20240730