一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒及组合物体系和方法

本发明涉及生物医药，具体涉及一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒及组合物体系和方法。

背景技术：

1、lnps在递送sirna和mrna等基因药物方面展现出巨大的优势。例如：lnps递送的首款sirna药物onpattro (patisiran)于2017年获得fda批准上市，用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性（attr）。这些极具里程碑意义的研究成果，使得以lnp为载体的基因药物迅速成为基因治疗领域中极为重要的一部分。然而在mrna疫苗广泛应用的同时，也暴露出了储藏条件苛刻（spikevax疫苗储存温度-50 ℃到-15 ℃；comirnaty®疫苗需要在和-90℃至- 60 ℃储存）、运输成本高昂以及地域分配不均等瓶颈问题。因而迫切需要研发出在温和条件下可长期储存的lnp-mrna药物及疫苗，以满足传染病防控以及临床治疗的需要。

2、lnps递送系统不仅负责将mrna疫苗和药物完整地运送至目标靶点，并在合适的时机和环境条件下及时释放；而且还很大程度上影响mrna疫苗和药物的储藏条件和时限。尽管目前在提高lnp-mrna疫苗和药物的体内转染效率以及器官靶向性方面的研究取得了进展，但对其储存过程中的稳定性仍然关注较少。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的中mrna疫苗储藏条件苛刻的缺陷与不足，本发明提供了一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒及组合物体系和方法，以comirnaty®疫苗中所含的4种脂质（alc-0315、alc-0159、dspc和胆固醇）为研究对象，制备含有4种脂质的lnps包裹的冻干型mrna制剂。通过正交实验设计等筛选策略，明确以这4种脂质组成的lnp为递送载体的冻干型mrna药物基质中所需添加的冷冻保护剂的最适浓度，以及lnp中4种脂质的最佳配比等参数，以提升lnp为递送载体的药物的稳定性，攻克以这4种脂质组成的lnps递送的mrna药物储存条件苛刻、运输费用高昂等问题，为这4种脂质组成的lnp递送的药物的广泛应用奠定坚实的研究基础。

2、本发明采用的技术解决方案是：一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，所述的脂质纳米颗粒由不同类型的脂质以及包裹并递送的药物分子组成，所述的脂质包括可离子化脂质，聚乙二醇脂质、中性辅助脂质和胆固醇，所述的中性辅助脂质和胆固醇的摩尔比例的比值为2.0~2.2。

3、可离子化脂质、中性辅助脂质、聚乙二醇（peg）修饰的脂质以及胆固醇，它们分别发挥不同的作用（图9）。

4、1）可离子化脂质具有ph敏感性，在酸性条件下带正电荷，可通过静电作用与带负电荷的核酸药物结合；在生理ph条件下呈电中性，可在体内循环；入胞后，可及时响应内涵体ph的变化迅速质子化，从而与内涵体膜中的磷脂成分发生相互作用，破坏内涵体的膜稳定性，促使核酸分子从内涵体中逃逸到细胞质，同时释放核酸分子，是mrna递送和转染效率的决定性因素。

5、2）中性辅助脂质一般为饱和磷脂，支持层状脂质结构的形成并稳定其排列方式。

6、3）peg化脂质通常位于脂质纳米粒表面，改善其亲水性，避免被免疫系统快速清除，防止颗粒聚集，增加稳定性。

7、4）胆固醇有较强的膜融合性，能调整脂质膜的完整性和硬度，增强脂质纳米粒的稳定性。

8、所述的可离子化脂质为alc-0315。

9、所述的聚乙二醇脂质包含但不限alc-0159，所述的中性辅助脂质包含但不限dspc。

10、所述的药物分子为核酸类药物、小分子药物、肽类药物、蛋白类药物中的一种或几种。

11、所述的脂质由alc-0315，alc-0159、dspc和胆固醇组成，所述的dspc和胆固醇的摩尔比例的比值为2.0~2.2。

12、一种提升药物递送性能和稳定性的组合物体系，所述的组合物包括所述的脂质纳米颗粒和冷冻保护剂，所述的组合物体系中冷冻保护剂的浓度为5%-20%（w/v）。

13、所述的冷冻保护剂为蔗糖、海藻糖、麦芽糖或乳糖中的一种。

14、所述的冷冻保护剂为蔗糖。

15、所述的组合物体系为冻干剂型。

16、一种提升mrna药物递送性能和储存稳定性的方法，包括以下步骤：将mrna药物通过由alc-0315，alc-0159、dspc和胆固醇组成的脂质纳米颗粒包裹，再向体系中加入冷冻保护剂蔗糖，获得lnp-mrna体系，其中dspc和胆固醇的摩尔比为2.0~2.2，体系中冷冻保护剂的浓度为5%-20%（w/v），最后将体系制成冻干剂型，并在4 ℃条件下稳定储存。

17、本发明的有益效果是：本发明提供了一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒及组合物体系和方法，可在4℃储存条件下，可保持4-24周的储存稳定性，解决了依照原始comirnaty®制剂中各组分的比例配制的lnps-mrna制剂无法在温和条件下长期储存，且无法在冻干过程中保持稳定性的技术缺陷，通过向由alc-0315、alc-0159、dspc和胆固醇组成的lnps包裹的mrna制剂中添加5%-20%（w/v）的蔗糖，在一定程度上保护lnps-mrna制剂在冻干过程中的稳定性。

技术特征：

1.一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的脂质纳米颗粒由不同类型的脂质以及包裹并递送的药物分子组成，所述的脂质包括可离子化脂质，聚乙二醇脂质、中性辅助脂质和胆固醇，所述的中性辅助脂质和胆固醇的摩尔比例的比值为2.0~2.2。

2.根据权利要求1所述的一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的可离子化脂质为alc-0315。

3.根据权利要求2所述的一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的聚乙二醇脂质为alc-0159，所述的中性辅助脂质为dspc。

4.根据权利要求1所述的一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的药物分子为核酸类药物、小分子药物、肽类药物、蛋白类药物中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的脂质纳米颗粒由alc-0315，alc-0159、dspc和胆固醇组成，所述的dspc和胆固醇的摩尔比例的比值为2.0~2.2。

6.一种提升药物递送性能和稳定性的组合物体系，其特征在于，所述的组合物包括权利要求1-5任意一项所述的脂质纳米颗粒和冷冻保护剂，所述的组合物体系中冷冻保护剂的浓度为5%-20%w/v。

7.根据权利要求6所述的一种提升药物递送性能和稳定性的组合物体系，其特征在于，所述的冷冻保护剂为蔗糖、海藻糖、麦芽糖或乳糖中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种提升药物递送性能和稳定性的组合物体系，其特征在于，所述的冷冻保护剂为蔗糖。

9.根据权利要求6所述的一种提升药物递送性能和稳定性的组合物体系，其特征在于，所述的组合物体系为冻干剂型。

10.一种提升mrna药物递送性能和储存稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：将mrna药物通过由alc-0315，alc-0159、dspc和胆固醇组成的脂质纳米颗粒包裹，再向体系中加入冷冻保护剂蔗糖，获得lnp-mrna体系，其中dspc和胆固醇的摩尔比为2.0~2.2，体系中冷冻保护剂的浓度为5%-20%w/v，最后将体系制成冻干剂型，并在4 ℃条件下稳定储存。

技术总结
一种提升药物递送性能和稳定性的脂质纳米颗粒及组合物体系和方法，可在4℃储存条件下，保持4‑24周的储存稳定性，解决了依照原始Comirnaty<supgt;®</supgt;制剂中各组分的比例配制的LNPs‑mRNA制剂无法在温和条件下长期储存，且无法在冻干过程中保持稳定性的技术缺陷，通过向由ALC‑0315、ALC‑0159、DSPC和胆固醇组成的LNPs包裹的mRNA制剂中添加5%‑20%（w/v）的蔗糖，在一定程度上保护LNPs‑mRNA制剂在冻干过程中的稳定性。

技术研发人员：樋口亚绀,王婷,宋子承,刘倩
受保护的技术使用者：温州医科大学附属眼视光医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14