聊一聊脂质纳米粒（LNPs）的粒径和Zeta电位

2023-09-26 16:07:49, 粒度研究所北京绿绵科技有限公司

文章来源：药物递送

脂质纳米粒是由脂质和表面活性剂组成的胶体载体。它们被广泛应用于生物活性分子的传递，如药物、基因、疫苗和营养物质等。脂质纳米粒可分为固体脂质纳米粒(SLNs)、纳米脂质载体(NLCs)等。脂质纳米粒的性质和性能取决于它们的组成、结构、形状、尺寸和表面电荷等因素。在这些因素中，粒径和Zeta电位是影响脂质纳米粒稳定性、生物分布、细胞摄取和治疗效果的两个重要参数。

一、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。

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、超声时间等。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纳米。

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是最常用的一种，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。

二、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。

脂质纳米粒的Zeta电位可以通过电泳光散射(ELS)、微电泳、电声光谱等多种技术进行测量。在这些技术中，ELS是最常用的一种。

三、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。脂质纳米颗粒的最佳粒径和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。

四、结语

脂质纳米粒子是一种很有前途的生物活性分子载体。颗粒大小和Zeta电位是影响其性能和性能的两个重要参数。在脂质纳米粒子的制备和储存过程中，它们受多种因素的控制。脂质纳米粒的质量标准和检测方法对于确保其质量、安全性和生物医学应用的有效性至关重要。然而，它们也带来了一些挑战和局限性，如缺乏标准化、验证和不同主管部门和组织之间的良好协调、伦理和环境等问题需要进一步发展和改进。

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