靶向脂質納米顆粒(LNP)在體內應用涉及復雜的環境,包括酶、蛋白質、pH值范圍從2到10、缺氧和還原劑等。這些因素會影響靶向LNP的穩定性,從而影響其在體內的效果。
陽離子或可電離脂質納米顆粒是一種常見的核酸包封載體。然而,在血液循環中,這些納米顆粒通常會吸附天然蛋白質而形成一層蛋白質冠,從而抑制受體識別并加速LNP的清除。此外,靶向配體的偶聯還可能導致LNP表面性質的改變,甚至在高濃度下引發靶向配體的聚集。
因此,通常采用納米顆粒的大小和穩定性動力學來評估靶向LNP的穩定性。比如,可以通過凝膠電泳等方法來考察核酸/蛋白質在生理環境中的降解情況。這樣的方法可以幫助評估LNP的穩定性、鑒定其在體內藥代動力學特性,并為其后續的臨床研究提供重要的參考依據。
需要注意的是,納米顆粒的表面性質和穩定性動力學是影響其應用效果的關鍵因素,因此選擇適當的靶向配體和載體材料是非常重要的。此外,在實際應用中還需要考慮到LNP的毒理學和安全性等問題,并綜合評估其應用風險,以便在臨床應用中實現最佳的治療效果。
為提高LNP的穩定性,聚乙二醇化(PEGylation)常用于減少蛋白質冠的形成,延長LNP在血液中的循環時間。然而,PEG是一種合成聚合物,不可降解。其自身免疫原性和體內較多存在的抗PEG抗體會影響treatment效果,并誘導細胞毒性。近,人們已經進行了較多的努力來發展可替代PEG的材料,以提高靶向LNP的穩定性并延長其在體內的循環時間,同時又可以被降解以消除對免疫原性的擔憂。這些努力旨在尋找更可持續的替代材料來優化LNP的設計和性能。
此外,靶向脂質納米顆粒的長期儲存,特別是那些負載了生物分子(例如蛋白質或核酸)的納米顆粒是市場應用的另一個瓶頸。天然脂質通常是可生物降解的,并且會隨著時間的推移在水溶液中被氧化。同時,脂質是熱敏分子。它們的熔融溫度影響從凝膠到液態的轉變,而玻璃化轉變溫度表明高階脂質雙層變為隨機構象。目前,大多數脂質納米顆粒的保質期非常短。在室溫下,包封了siRNA的脂質納米顆粒會在156天后完全失去基因沉默活性。制劑凍干可略微延長貨架期,同時限制口服可及性。迫切需要具有病變匹配轉變溫度和高遞送效率的新型穩定脂質。同時,補充有冷凍保護劑和穩定劑的配方是延長靶向脂質納米顆粒保質期的替代解決方案。