脂质纳米颗粒的制备方法及其制备装置与流程

本发明涉及一种脂质纳米颗粒(lnp)的制备方法及其制备装置。

背景技术：

1、脂质纳米颗粒(lnp)是一种对生物活性化合物(如细胞不可渗透的治疗用核酸、蛋白质及肽等)有效的药物递送系统。

2、通常，疫苗被细分为“第一代”、“第二代”及“第三代”疫苗，而基因疫苗，即用于基因疫苗接种的疫苗，通常被理解为“第三代”疫苗。基因疫苗通常由基因操纵核酸分子组成，所述基因操纵核酸分子能够在体内表达对病原体或肿瘤抗原的特征肽或蛋白质(抗原)片段。当施用于患者时，基因疫苗在被靶细胞吸收后表达。所施用的核酸的表达导致编码蛋白质的产生。当这种蛋白质被患者的免疫系统识别为异物时，就会触发免疫反应。

3、在基因疫苗接种的背景下，除了dna之外，rna也可用作核酸分子进行施用。众所周知，dna相对稳定且易于处理。

4、然而，dna的使用存在将施用的dna片段意外插入到患者基因组中的风险，这可能导致突变事件，如受损基因的功能丧失。

5、通过使用rna代替dna进行基因疫苗接种，可最大限度地减少或防止不想要的基因组整合及抗-dna抗体生成的风险。然而，rna相当不稳定，很容易被普遍存在的rn酶降解，因此存在不可渗透性、脆弱性及免疫原性问题。

6、尽管在过去几年中取得了长足的发展，但脂质纳米颗粒制剂被用作可诱导适应性免疫反应的mrna疫苗接种的有效方法。

7、所述脂质纳米颗粒制剂可改善体内核酸递送。

8、使用所述脂质纳米颗粒的药物递送系统是一种含有电离脂质、非电离脂质(non-ionizable lipid)、中性脂质及融合性脂质的多成分制剂。阳离子电离脂质与阴离子核酸结合，而其他成分支持脂质纳米颗粒的稳定的自组装。

9、所述脂质纳米颗粒按最佳药物：脂质比例制备，可保护核酸免受来自血清中的降解及去除，适合全身或局部递送，并提供核酸的细胞内递送。

10、当使用现有制备方法制备所述脂质纳米颗粒时，由于制备的颗粒大小不均匀，因此存在如需要额外的分类工序等的生产效率降低的问题。

11、为了解决这种问题并提高生产效率，需要开发一种直径均匀的脂质纳米颗粒的制备工艺。

12、现有技术文献

13、专利文献：kr10-2019-0093816a1

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明的目的在于，提供一种脂质纳米颗粒的制备方法及其制备装置。

3、本发明的另一目的在于，提供一种脂质纳米颗粒的制备装置，无需额外的工序来筛选所制备的脂质纳米颗粒，因此可提高后续除菌过滤工序等的生产收率。

4、本发明的又一目的在于，提供一种大小均匀的脂质纳米颗粒的制备方法，在脱离现有的最佳药物和脂质的比例的情况下，降低注入体内时成为毒性问题的电离脂质的含量。

5、用于解决问题的手段

6、为了达成所述目的，本发明涉及一种脂质纳米颗粒的制备方法，其可包括以下步骤：制备含有核酸的水相溶液；将电离脂质(ionizable lipid)溶解在有机溶液中，制备第一油相溶液；将非电离脂质(non-ionizable lipid)、中性脂质及融合性脂质溶解在有机溶液中，制备第二油相溶液；将所述水相溶液注入第一通道并使其流动；将所述第一油相溶液注入第二通道并使其流动；所述水相溶液及第一油相溶液交叉，作为第一混合溶液流经搅拌通道；使第二油相溶液流经与所述搅拌通道连接的第三通道，并与所述第一混合溶液交叉来混合成第二混合溶液；以及所述第二混合溶液通过搅拌通道中的搅拌部，形成含有核酸的脂质纳米颗粒。

7、所述搅拌通道可包括搅拌部及非搅拌部的混合模块。

8、所述混合模块可在搅拌通道内形成有多个，以所述搅拌通道的流体流动方向为基准，依次形成有第n混合模块，所述第n混合模块可以是指搅拌通道内反复形成的混合模块的顺序。

9、所述第三通道可在第一混合模块至第五混合模块之间形成交叉点并与搅拌通道结合，使第一混合溶液和第二油相溶液交叉形成层流(laminar flow)。

10、所述脂质纳米颗粒可呈均匀的球形，并且多分散指数(polydispersity index)可以为0.2以下。

11、相对于脂质纳米颗粒中脂质的总重量，所述电离脂质的含量可以为10mol％至30mol％。

12、所述电离脂质与核酸的重量比可以为3：1至50：1。

13、所述核酸可选自由rna、dna、短干扰rna(short interfering rna，sirna)、信使rna(messenger rna，mrna)、适配体(aptamer)、反义odn(antisenseoligodeoxynucleotide)、反义rna(antisense rna)、核酶(ribozyme)、脱氧核酶(dnazyme)及其混合组成的组。

14、所述非电离脂质可选自由二硬脂酰磷脂酰胆碱(distearoylphosphatidylcholine，dspc)、二油酰基磷脂酰乙醇胺(dioleolphosphatidylethanolamine，dope)、双(二苯基膦)乙烷(bis(diphenylphosphino)ethane，dppe)、二酰基磷脂酰胆碱(diacyl phosphatidylcholine)、二酰基磷脂酰乙醇胺(diacylphosphatidylethanolamine)、二酰基磷脂酰丝氨酸(diacylphosphatidylserine)及其混合组成的组。

15、所述中性脂质可选自由聚乙二醇2000二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(peg(2000)dspe)、二肉豆蔻酰甘油-聚乙二醇(dmg-peg)、聚乙二醇-二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺(peg-dmpe)、磷脂-聚乙二醇(dppe-peg)、双棕榈酸甘油酯-聚乙二醇(dpg-peg)、二油酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(peg-dope)及其混合组成的组。

16、所述融合性脂质可选自由磷脂、胆固醇、生育酚及其混合组成的组。

17、根据本发明另一实施例的含有低浓度电离脂质的脂质纳米颗粒可通过所述制备方法来制备。

18、根据本发明另一实施例的含有低浓度电离脂质的脂质纳米颗粒的制备装置，可包括：第一通道，供含有核酸的水相溶液流动，第二通道，供含有电离脂质(ionizable lipid)的第一油相溶液流动，第三通道，供含有非电离脂质(non-ionizable lipid)、中性脂质及融合性脂质的第二油相溶液流动，以及搅拌通道；所述第一通道及第二通道形成第一交叉点，所述交叉点与搅拌通道连接，所述搅拌通道包括搅拌部及非搅拌部的混合模块。

19、所述混合模块可在搅拌通道内形成有多个，以所述搅拌通道的流体流动方向为基准，依次形成有第n混合模块，所述第n混合模块可以是指搅拌通道内反复形成的混合模块的顺序。

20、所述搅拌通道内可包括3个至70个混合模块。

21、所述第三通道可在第一混合模块至第五混合模块之间形成交叉点并与搅拌通道结合。

22、以搅拌通道内流体的流动方向为基准，所述混合模块的长度可以为1mm至5mm。

23、以搅拌通道内流体的流动方向为基准，所述搅拌部和非搅拌部的长度比可以为45：1至5：0.3。

24、所述搅拌部可形成有凹槽(groove)，以混合所流入的流体。

25、所述搅拌部的凹槽可产生混沌混合，以提高搅拌通道内层流(laminar flow)的混合效率。

26、所述凹槽的形状可以为四边形、半圆形或三角形。

27、发明效果

28、本发明无需额外的工序来筛选所制备的脂质纳米颗粒，因此可提高后续除菌过滤工序等的生产收率。

29、另外，在脱离现有的最佳药物和脂质的比例的情况下，可降低注入体内时成为毒性问题的电离脂质的含量，并制备大小均匀的脂质纳米颗粒。