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HEPES-乙酸緩沖液：助力mRNA-LNP實現(xiàn)寬粒徑范圍穩(wěn)定生產(chǎn)
發(fā)布時間：2026-6-91.研究背景
近年來，mRNA-LNP技術已成功拓展至更多治療領域。然而，LNP在生產(chǎn)過程中普遍面臨奧斯特瓦爾德熟化問題——小顆粒逐漸融合為大顆粒，導致粒徑持續(xù)增大，影響制劑穩(wěn)定性和批間一致性。如何在連續(xù)化生產(chǎn)中穩(wěn)定獲得特定粒徑（60–180 nm）、低多分散指數(shù)（PDI ≤ 0.3）且符合藥品監(jiān)管要求的LNP，一直是行業(yè)難點。
2022年發(fā)表于 《Scientific Reports》的一項研究《DoE?derived continuous and robust process for manufacturing of pharmaceutical?grade wide?range LNPs for RNA?vaccine/drug delivery》通過實驗設計（DoE）方法，開發(fā)了一套穩(wěn)健的連續(xù)化LNP生產(chǎn)工藝，并發(fā)現(xiàn)：在兩步透析法中引入HEPES-乙酸緩沖液，可有效抑制粒徑增長，實現(xiàn)60–180 nm范圍內(nèi)特定粒徑（±10 nm）的穩(wěn)定生產(chǎn)，且滿足藥品監(jiān)管要求（PDI ≤ 0.20）。
2.核心結論
兩步透析法核心在于HEPES-乙酸第一步：使用50 mM HEPES + 50 mM 乙酸鈉（pH 6.7）透析約18小時，再換入PBS或Tris-HCl（pH 7.2）透析3–4小時；DoE分析表明，HEPES-乙酸的濃度是關鍵工藝參數(shù)，當使用88% ± 2%的該緩沖液時，LNP粒徑在后續(xù)步驟中幾乎不再變化，PDI始終≤0.200（圖1）；而單獨使用HEPES或單獨使用PBS均無法阻止粒徑增大，證明HEPES與乙酸鈉具有協(xié)同效應。
圖1 緩沖液變化對穩(wěn)定化和制劑過程中LNP尺寸的影響
覆蓋60–180 nm寬粒徑范圍：結合pH調(diào)控（4.2–5.0）和低頻超聲（25 kHz，20–100秒），可穩(wěn)定獲得60–180 nm之間任意特定粒徑（±10 nm）的LNP，且所有粒徑范圍的穩(wěn)定化步驟統(tǒng)一采用HEPES-乙酸緩沖液。
工藝穩(wěn)健且可放大：從1 mL手動批次成功放大至1000 mL連續(xù)生產(chǎn)（60 mL/min），三種規(guī)模批次生產(chǎn)的LNP在粒徑、PDI、包封率、mRNA拷貝數(shù)及體內(nèi)免疫原性（兔抗體滴度、假病毒中和活性）方面均表現(xiàn)出生物等效性，證明該工藝具有高度的穩(wěn)健性和可放大性。
3.總結與啟示
本研究系統(tǒng)證實了HEPES-乙酸緩沖液在LNP穩(wěn)定化中的關鍵作用：它不僅能有效抑制奧斯特瓦爾德熟化、鎖定粒徑，還適用于60–180 nm寬粒徑范圍，且與下游制劑緩沖液兼容、工藝簡單易放大。對于mRNA-LNP藥物開發(fā)者而言，選擇HEPES-乙酸作為第一步穩(wěn)定化緩沖液與選擇可電離脂質(zhì)同等重要。
