【新應用】精準給藥--連續(xù)制備負載核酸藥物的納米顆粒（二）

更新時間：2023-11-24 點擊次數：2332

近年來，納米顆粒被廣泛應用于藥物體內輸送的領域，部分已經進入市場或處于臨床試驗研究階段。

2020年以來，新冠疫情肆虐，自從科學家們研制出了mRNA疫苗后，脂質體納米顆粒越來越得到關注，活性物質在體內的安全運輸問題成為了一大難題。通過納米顆粒對藥物進行包裹，能夠延長其在體內循環(huán)、釋放的時間，有效提高藥效，核酸類藥物能通過這種負載方式獲得更大的優(yōu)勢。

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圖1 釜式工藝（左）和連續(xù)流（右）中DNA和聚合物混合效果對比

而與傳統(tǒng)的間歇釜式工藝相比，連續(xù)化的負載和組裝更容易獲得可重現(xiàn)的，穩(wěn)定的高質量工藝和產品（圖1），后者也逐漸成為了科學研究的重點。

澳大利亞新南威爾士大學的Martina教授，對負載核酸藥物的納米顆粒聚合物的連續(xù)制備這一研究領域進行了綜述。

主要包括以下內容：

Loy團隊報道了一種負載siRNA核酸的聚合物納米顆粒要優(yōu)于釜式結果。
Santhanes團隊使用微通道納米沉淀，成功制備了具有更小PDI的納米顆粒。
Naeini團隊開發(fā)了一種在線混合系統(tǒng)，在殼聚糖-siRNA和殼聚糖-pDNA體系中，通過高雷諾數下的湍流混合，最大限度的減小了粒徑和PDI，且能夠通過調控核酸的濃度，來調節(jié)納米顆粒的尺寸，同時保證了PDI小于0.2。

在單通道均相混合系統(tǒng)中，核酸和陽離子聚合物通過靜電結合組裝，可以通過改變離子強度、pH值以及聚合物的性質來得到不同性質的納米顆粒；而在多相的系統(tǒng)中，可以通過T形通道口尺寸的調節(jié)，實現(xiàn)對納米顆粒粒徑的控制。

4.1 傳質的影響

間歇釜中攪拌的工藝，由于其局部異質性高，生產的納米顆粒分散性較高。相比之下，連續(xù)流技術能有效提高混合效率，粒徑尺寸和PDI都要小于釜式條件。

4.2 流速即反應停留時間的影響

此外，兩股物料的流速比對納米顆粒的粒徑也有較大的影響。在pDNA負載的脂質體聚合物納米顆粒的研究過程中，人們嘗試了水相:有機相3:1和5:1的不同條件，更低的流速比會形成更小的尺寸和PDI值。甚至在均相混合體系中，流速比亦對最終的實驗結果有一定影響。

4.3 物料摩爾比的影響

N/P比指的是陽離子聚合物中的氨基氮（N）原子和核酸中的磷酸中磷（P）原子的摩爾比。

Koh團隊研究發(fā)現(xiàn)，較高的N/P比通常能制備出更小粒徑的納米顆粒和更小的PDI值。

Protopapa團隊通過圖4的實驗裝置，同時對7種不同的N/P比進行測試。

此外，聚合物的結構、性質，核酸的類型，兩者的濃度不同，都會對所得的納米顆粒的粒徑大小，及分布均勻性產生影響。

研究表明，負載藥物的納米顆粒的連續(xù)制備具有混合均勻、易于控制粒徑分布和形態(tài)、高效率的優(yōu)點；
目前，藥物負載的納米顆粒的連續(xù)組裝已成為實驗室和工業(yè)中的一種成熟技術。研究人員可以從各種裝置設備中根據自己的研究需要來中進行選擇；
連續(xù)組裝相比于間歇釜中具有明顯的優(yōu)勢，納米顆粒的生產可重現(xiàn)性高，批次間的差異較小，這為擴大生產規(guī)模和實現(xiàn)臨床應用提供了保障；
面對醫(yī)藥行業(yè)的飛速發(fā)展，對藥物、疫苗在體內安全輸送、給藥的要求日益提高，納米顆粒的連續(xù)制備必將成為加速納米醫(yī)藥研究的重要實驗工具。

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