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LNPs的粒径和Zeta电位

作者:浙江微流纳米生物 日期:2023-10-18 点击:1008
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脂质纳米粒的粒径

       粒径是指与实际颗粒具有相同体积的球形或颗粒的直径。粒径影响脂质纳米粒的物理稳定性、溶解度、溶解速率、生物利用度和靶向性。一般来说,较小的颗粒具有较高的表面积与体积比,从而导致更高的溶解度和更快的溶解速度。更小的颗粒在血流中的循环时间也更长,在肿瘤组织中的渗透性和保留(EPR)效果增强。但是,较小的颗粒也可能具有较高的聚集倾向和较低的负载能力。

图1LNP的结构  

脂质纳米粒的粒径在其制备过程中可能受多种因素影响,如脂质的种类和浓度、表面活性剂、药物、溶剂、温度、压力、搅拌速度、均质方法、声时间等。根据制备方法和条件的不同,脂质纳米粒的粒径可以从几十纳米到数百米。

       脂质纳米粒的粒径可以通过不同的技术来测量,如动态光散射(DLS)、激光衍射(LD)、纳米粒子跟踪分析(NTA)、库尔特电阻(RPS)及各类适用的显微镜等。在这些技术中,DLS是较常用的一种,因为它是简单、快速、具有非破坏性。DLS测量了粒子在液体介质中的布朗运动,并根据Stokes-Einstein方程计算了它们的流体动力学直径。然而,DLS也有一些局限性,如分辨率相对较低、对灰尘和聚集体较为敏感、多重光散射的干扰等,多家DLS厂家也对此局限性做了一些优化。

图2纳米粒度仪及Zeta电位分析结构原理示意图 

脂质纳米粒的电位

Zeta电位被定义为液体介质中颗粒在滑动平面上的电势。Zeta电位表示颗粒间的表面电荷和静电斥力或吸引力。Zeta电位会影响脂质纳米粒的胶体稳定性、聚集行为、絮凝速率以及与生物膜的相互作用等。一般情况下,较高的Zeta电位(正或负)意味着更高的静电斥力和更好的稳定性。但是,较高的Zeta电位也可能增加脂质纳米粒的毒性和免疫原性。 

脂质纳米粒子在制备和储存过程中,其Zeta电位会受脂质、表面活性剂、溶剂、pH、离子强度、温度等多种因素的影响。根据组成和条件的不同,脂质纳米粒的Zeta电位范围一般为-50 mV~+50 mV之间。                                 

 图3粒径及电位数据 

质量标准及检测方法

       脂质纳米粒被认为是纳米药物,它必须符合一定的质量标准,并经过严格的测试,才能用于临床应用。脂质纳米粒的质量标准和检测方法涵盖了其理化性质、生物学性质、安全性和有效性等各个方面,必须评估和控制的一些重要参数是粒径、Zeta电位、形态、结晶度、载药量、药物释放、稳定性、无菌性、生物相容性、细胞毒性、血液相容性、免疫原性、生物分布、药代动力学、药效学和治疗结果等。

       脂质纳米粒的粒径和Zeta电位的标准取决于脂质纳米粒的类型、用途和常规的监管标准。脂质纳米颗粒的较佳粒径和Zeta电位没有统一的标准,但可以遵循一些一般的准则。例如,对于口服给药,粒径应小于500nm,以避免首过效应,增强在胃肠道的吸收。对于静脉给药,颗粒大小应小于200nm,以避免网状内皮系统(RES)的快速清除和延长循环时间。对于局部给药,粒径应小于100nm,以增强对皮肤层的渗透。

对于Zeta电位,较高的值(正或负)表示更高的静电斥力和更好的脂质纳米粒子的稳定性。然而,更高的Zeta电位也可能增加脂质纳米颗粒的毒性和免疫原性。因此,应考虑稳定性和安全性之间的平衡。例如,对于口服给药,正的Zeta电位可以增强胃肠道中脂质纳米粒的粘膜粘附和吸收。对于静脉给药,负的Zeta电位可以降低RES对脂质纳米粒的调理作用和吞噬作用。

 除了这些一般准则外,还根据不同的监管标准和测试方法,对脂质纳米颗粒的粒径和Zeta电位制定了具体的标准。例如,根据FDA的规定,脂质纳米粒的粒径应用动态光散射(DLS)测量,并以平均粒径和多分散性指数(PDI.)报告。根据欧洲药物管理局(EMA)的规定,脂质纳米粒的粒径应用DLS或激光衍射(LD)测量,并报告为平均直径、PDI或体积/表面积加权分布。根据国际标准化组织(ISO)的规定,脂质纳米颗粒的粒径应用DLS或LD测量,并报告为平均直径或数量/体积/表面积加权分布。

        脂质纳米粒的Zeta电位应该用电泳光散射(ELS)或微电泳来测量,并以平均值或分布来报告。脂质纳米粒的Zeta电位没有特定的阈值,但是它应该通过科学的理论基础和实验数据来证明其合理性。

纳米粒度仪

纳米粒度仪


                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ZSQ20231018