脂质纳米粒子的制备操作指南 (以下是 FDA 批准的 BNT162b2(一种 COVID-19 mRNA 疫苗)中 LNP 的脂质摩尔比。此配方中的脂质摩尔比为 ALC-0315 : DSPC : 胆固醇 : ALC-0159 = 46.3 : 9.4 : 42.7 : 1.6,RNA 与脂质的重量比为 0.05 (wt/wt) [1][2]。)
A. 脂质混合物的制备
1. 将脂质溶解于乙醇中,配制成10 mg/mL 的储备溶液。脂质储备溶液可储存于 -20°C 以备后用。
【注 1】: 可电离脂质通常是液体。由于其粘度,应始终称重,而不是依赖自动移液器的体积。
【注 2】:胆固醇溶液需保温 (>37℃) 以保持流动性。应及时转移胆固醇溶液,避免冷却。
2. 按照说明制备脂质混合物溶液。每毫升脂质混合物添加以下物质:560 μL 10 mg/mL ALC-0315 (SJ-MB0106)、261 μL 10 mg/mL 胆固醇 (Cholesterol,SJ-MN0553)、117 μL 10mg/mL DSPC (SJ-MB0144) 和 62 μL ALC-0159 (SJ-MB0105)。充分混合溶液以获得澄清溶液。此混合物含有 10 mg 总脂质。
【注 3】:脂质和比例的选择可以根据需要进行改变,这将影响 LNP 特性(大小、多分散性和功效)以及所需的 mRNA 量。
B. mRNA 制备
1. 用 100 mM pH 5 醋酸钠缓冲液制备 166.7 μg/mL mRNA 溶液。
【注 4】:脂质:mRNA 重量比影响包封效率。可制备其他重量比作为替代配方,用户应进行相应调整。
C. 混合
实现溶液快速混合的常用方法有三种:移液器混合法、涡旋混合法和微流体混合法。所有这些混合方法都可用于各种应用。
值得注意的是,移液器混合法和涡旋混合法可能会产生更多异质性 LNP,包封效率较低,并且容易产生变异。微流体装置能够以高度可控、可重复的方式快速混合,从而实现均质 LNP 和高包封效率。在这些装置中,乙醇脂质混合物和水溶液在单独的流中快速混合。当两股流混合时形成 LNP,然后收集到单个收集管中。
1. 移液器混合方法:
1.1. 吸取 3 mL mRNA 溶液,快速加入 1 mL 脂质混合物溶液中 (一般采用 1:3 的乙醇脂质混合物与水性缓冲液比例)。快速上下移液 20–30 秒。
1.2. 将所得溶液在室温下孵育最多 15 分钟。
1.3. 混合后,将 LNPs 用 PBS (pH 7.4) 透析 2 小时,用 0.2 μm 过滤器无菌过滤,并在 4°C下储存。
2. 涡旋混合法:
1.1. 在涡旋混合器上以中等速度涡旋 3 mL mRNA 溶液。然后,快速将 1 mL 脂质混合物溶液加入涡旋溶液中(通常使用 1:3 的乙醇脂质混合物与水性缓冲液的比例)。继续涡旋所得分散液 20-30 秒。
1.2. 将所得溶液在室温下孵育最多 15 分钟。
1.3. 混合后,将 LNPs 用 PBS (pH 7.4) 透析 2 小时,用 0.2 μm 过滤器无菌过滤,并在 4°C 下储存。
3. 微流体混合方法:
1.1 将 3 mL mRNA 缓冲液与 1 mL 脂质混合物溶液在微流控装置中以 12 mL/min 的总流速混合(一般采用 1:3 的乙醇脂质混合物与水性缓冲液的比例)。
【注 5】:可以改变流量比和总流量等参数来微调 LNP。
1.2. 混合后,将 LNPs 用 PBS (pH 7.4) 透析 2 小时,用 0.2 μm 过滤器无菌过滤,并在 4°C 下储存。