核酸脂質(zhì)納米粒應(yīng)用指南：淺談儀器參數(shù)對結(jié)果的影響

瀏覽次數(shù)：1419　發(fā)布日期：2021-12-13　來源：锘海

在前幾期的內(nèi)容當(dāng)中，我們分別介紹了實(shí)驗(yàn)前后相對重要的背景知識。本期終于輪到了整個實(shí)驗(yàn)中最為重要的步驟——合成。合成會涉及到相應(yīng)的儀器，即納米藥物制備系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作簡單、制備快速，深受廣大用戶的喜愛。同時，也得益于相對較少的參數(shù)，使得客戶能夠在培訓(xùn)短短幾個小時后，就可以上手進(jìn)行熟練操作。下面將對較為重要的參數(shù)如流速比、總流速等對結(jié)果的影響進(jìn)行介紹。需要注意的是結(jié)論以以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為依據(jù)，不一定具有普遍性，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中仍可能得到與結(jié)論不同的結(jié)果。

流速比：
通常水相比例越高，粒徑越小
合成納米粒子的原料通常根據(jù)溶劑的種類分為有機(jī)相和水相。通常而言，水相比例越高，意味著同時流經(jīng)的有機(jī)相更少，因而能夠形成納米粒子的“原料”——脂質(zhì)——的數(shù)量就越少，因而圍成球狀后的體積也相應(yīng)更小。但在不斷增加水相比例后，有機(jī)相含量變化變得不那么劇烈，因而對粒徑的影響也逐漸減弱。

圖1：常規(guī)脂質(zhì)體（liposome）在使用納米藥物制備系統(tǒng)時，通過調(diào)整流速比得到的不同粒徑結(jié)果^[^1]。

總流速：通常流速越高，粒徑越小，但不可無限制縮小

相對于總流速，上文提到的流速比的影響相對明顯且直接，在摸索條件的過程中會最先被定下來。之后如果想要調(diào)整粒徑，可部分依靠總流速的調(diào)節(jié)。在納米藥物制備系統(tǒng)的芯片中，用于合成反應(yīng)的流道長度是固定的，越高的流速意味著更為短暫的反應(yīng)時間，兩相形成層流進(jìn)行成分交換、反應(yīng)的時間也更為短暫，可以理解為用于包裹的脂質(zhì)數(shù)量更少，導(dǎo)致粒徑更小。之所以稱為“部分依靠”，是因?yàn)樵偕俚闹|(zhì)，都有自組裝的趨勢，最終都需要形成穩(wěn)定的球狀結(jié)構(gòu)，形成穩(wěn)態(tài)，因而對于固定的配方，在流速較小的時候提升流速，粒徑變化相對明顯，而流速越快，則粒徑變化越不明顯。

圖2：常規(guī)脂質(zhì)體（liposome）在使用納米藥物制備系統(tǒng)時，通過調(diào)整總流速得到的不同粒徑結(jié)果^[^1]。

前后廢液：過多則浪費(fèi)原料，過少則影響粒徑，需不斷摸索

前后廢液的形成，是因?yàn)榧{米藥物制備系統(tǒng)在運(yùn)行初期，會有一段加速過程；運(yùn)行終止前則又有一段減速過程。在速度變化期間，液體的流動速度不穩(wěn)定，導(dǎo)致粒徑持續(xù)變化，影響最終結(jié)果。為了保證最終成品的粒徑均一，就需要剔除這兩段液體。更大的廢液體積固然能夠保證粒徑均一，卻也使得原料浪費(fèi)的比例更大。因而對于一個首次合成的配方，我們建議根據(jù)儀器說明書來設(shè)置。在說明書建議體積下合成后對廢液也進(jìn)行粒徑測定，如粒徑也相對均一，則可以在下次實(shí)驗(yàn)中酌情減少廢液，提升成品比例。

圖3：納米藥物制備系統(tǒng)中的廢液設(shè)置

參考資料：[1] Andrew B., Anitha T., Mina O., et al.[R]Liposomes size tuning with formulation parameters, 2017

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