LNP（Lipid Nanoparticle，脂质纳米颗粒）包封mRNA的关键因素主要集中在脂质组成、配比、制备条件以及mRNA本身的性质上。这些因素共同决定了包封效率、颗粒大小、稳定性以及体内转染效率。
一、LNP的核心组成与作用
典型的mRNA-LNP体系包含四类主要脂质组分：
| 脂质类型 | 代表成分 | 主要作用 |
| 离子化可电离脂质 | DLin-MC3-DMA、SM-102、ALC-0315 等 | 与mRNA的负电荷结合；调节包封效率；在酸性环境下正电荷增强包封，在中性pH下中性减少毒性；是递送的关键。 |
| 辅助磷脂 | DSPC（1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine） | 提供膜结构稳定性；帮助形成双层结构。 |
| 胆固醇 | Cholesterol | 填充脂质双层空隙，增加膜流动性和稳定性。 |
| PEG-脂质 | DMG-PEG2000、DSPE-PEG2000 等 | 控制颗粒大小，防止聚集；影响循环时间和免疫识别。 |
二、包封效率与颗粒性质的关键调控因素
1️⃣ pH 与缓冲体系
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mRNA溶于酸性缓冲液（pH≈4）时，与可电离脂质带正电的形态结合形成复合物；
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中和至pH 7后，可电离脂质失去电荷，LNP结构稳定；
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若pH控制不当，会导致包封效率低或颗粒不均匀。
2️⃣ N/P 比（阳离子氮原子 / 核酸磷酸基的摩尔比）
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决定mRNA与脂质的静电结合程度；
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常用范围为 3:1 ~ 6:1；
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比值过低：包封率低；
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比值过高：颗粒过大或细胞毒性增加。
3️⃣ 混合方式与速度
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常用方法：微流控混合（Microfluidic mixing）；
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有机相（脂质溶液）与水相（mRNA溶液）以特定流速比（FRR）混合；
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FRR（Flow Rate Ratio） 和 TFR（Total Flow Rate） 决定颗粒大小与分布；
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FRR一般为 3:1 ~ 5:1；
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流速越高 → 混合越快 → 颗粒越小且分布均匀。
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4️⃣ mRNA性质
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长度、结构（5’帽、polyA尾）、修饰（如ψ, m¹Ψ）均影响包封效率；
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结构过长或二级结构复杂的mRNA易导致包封效率下降；
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适当修饰可提升稳定性并减少免疫激活。
5️⃣ PEG-脂质比例
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典型比例为 1–2 mol%；
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过高会降低包封率（因形成过多水相界面）；
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过低则易聚集、粒径增大。
三、最终LNP性质指标
| 指标 | 理想范围 | 说明 |
| 粒径 (Z-average) | 60–100 nm | 太小包封率低，太大影响细胞摄取 |
| PDI (分散系数) | < 0.2 | 表明分布均一 |
| Zeta电位 | 约 0 ~ -10 mV | 接近中性，减少毒性 |
| 包封率 | ≥ 90% | 关键质量指标 |
| RNA完整性 | 无降解，260/280 ≈ 2.0 | 确保功能性 |
四、优化策略总结
| 目标 | 优化方向 |
| 提高包封效率 | 调整pH、增加可电离脂质比例、控制N/P比 |
| 减少颗粒尺寸 | 提高混合速率、调整PEG比例 |
| 提高稳定性 | 增加胆固醇、优化储存缓冲体系（如Tris+蔗糖） |
| 提高转染效率 | 选择合适的离子化脂质结构（pKa≈6.2–6.5） |
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