e课堂“泌”方系列•第二期 | 单颗粒脂质纳米药物分析研究

Author: Mika Huang     Date: September 3, 2024

目前，大约有80种纳米药物已经被FDA和欧洲药品管理局(EMA)批准用于疾病治疗，其中脂质纳米药物(lipid-based nanomedicines, LBNMs)占已上市的纳米药物的30%以上。LBNMs是以磷脂作为主要载体成分的一类纳米药物，主要包括脂质体(liposome,LIP)、脂质纳米粒(lipid nanoparticles, LNPs)及细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)等，因其具有优异的生物兼容性，成为目前最受临床认可的一类纳米药物。

自1961年脂质体被发现至今，出现了多个关于LBNMs的里程碑事件（如图1a所示），LBNMs在癌症治疗、COVID-19疫苗及工程化药物载体等领域具有广泛的应用前景。基于"Web of Science Core Collection"数据统计发现，LBNMs相关文章已达13万篇，其中LIP占比达到57.68%，LNP占比22.88%，EVs占比19.44%（图1b.）。同时，Clinical Trials数据显示，有2600+项与LBNMs相关的临床试验，其中LIP占比达到79.98%，LNP占比9.78%，EVs占比10.24%（图1c.）LBNMs作为药物进行研究的热度持续高走。

图1. LBNMs发展路径总结

然而，虽然临床实验项目很多，但LBNMs在临床转化情况并不尽如人意，主要原因还是在于缺乏对其在单粒子水平上的物理和生化属性的深入了解，以及由此导致的对于药物的在体行为的不可预测性。LBNMs的物理、化学特性如大小分布、颗粒浓度、形态、药物包封和表面特性等指标（如图2所示），在很大程度上决定其生物学特性和临床性能的核心特性。CDE和FDA的纳米药物质量控制技术指南中均有提出，要对纳米药物产品进行彻底的表征，以评估功能相关特性并确保有效的质量控制。尽管LBNMs的物理和生化特性一直被认为对其治疗效果有重大影响，但由于其高度的异质性，导致LBNMs准确和全面的表征成为一个巨大的挑战。

图2.LBNMs的物理和生化特性指标

01 LBNMs常用的表征技术

当前，基于LBNMs群体检测的技术，如动态光散射（DLS）、高效液相色谱（HPLC）、沉降法、分光光度法、免疫印迹（WB）、酶联免疫吸附分析（ELISA）和基于PCR的分析等，均提供的是整体加权平均的检测结果，无法满足异质性样品的检测需求。单颗粒表征技术如电子显微镜（EM）、原子力显微镜（AFM）、荧光显微镜、拉曼显微镜、纳米颗粒跟踪分析（NTA）和可调谐电阻脉冲传感（TRPS）、流式细胞术（FCM）等已被应用于LBNMs的表征。关于技术及检测指标参数和不足之处，简要如下表所示：

表1. 常用的表征技术如下：

如何从众多技术中选择适合LBNMs表征的方法呢？

为了更好的服务领域客户，提供行之有效的实验思路、技术手段和工具，我司在e课堂举办和推出的“泌”方系列线上讲座，第二期将聚焦脂质纳米药物分析研究技术，本期课程有幸邀请到集美大学陈超翔教授，欢迎扫码参与！

参考文献：

[1] Characterization of lipid-based nanomedicines at the single-particle level[J]. Fundamental Research, 2023, 3(4):488-504

[2] General and mild modification of food-derived extracellular vesicles for enhanced cell targeting[J]. Nanoscale, 2021, 13(5): 3061-3069.

[3] Quantification of Available Ligand Density on the Surface of Targeted Liposomal Nanomedicines at the Single-Particle Level[J]. ACS Nano, 2022, 16(4): 6886–6897.