近年來，納米顆粒被廣泛應用于藥物體內輸送的領域，部分已經進入市場或處于臨床試驗研究階段。

2020年以來，新冠疫情肆虐，自從科學家們研制出了mRNA疫苗后，脂質體納米顆粒越來越得到關注，活性物質在體內的安全運輸問題成為了一大難題。通過納米顆粒對藥物進行包裹，能夠延長其在體內循環、釋放的時間，有效提高藥效，核酸類藥物能通過這種負載方式獲得更大的優勢。

圖1 釜式工藝（左）和連續流（右）中DNA和聚合物混合效果對比

而與傳統的間歇釜式工藝相比，連續化的負載和組裝更容易獲得可重現的，穩定的高質量工藝和產品（圖1），后者也逐漸成為了科學研究的重點。

澳大利亞新南威爾士大學的Martina教授，對負載核酸藥物的納米顆粒聚合物的連續制備這一研究領域進行了綜述。

主要包括以下內容：

• 傳統制備工藝中存在的缺陷

• 不同類型的連續流制備裝置及原理

• 連續制備過程中對納米顆粒粒徑大小的影響因素

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  負載核酸通常有兩種方法：
  

  

  圖5. 使用流動組裝制備核酸負載納米顆粒的聚合物

  
  

  圖5中所示的陽離子電荷取決于pH值(CO、LPO和LPOE是Loy等人給出的縮寫，分別作為核心低聚物、脂質錨定的PEG12低聚物和不含谷氨酸的脂質錨定PEG12寡聚物）。

  表1. 使用流動裝置制備核酸負載納米顆粒所用聚合物的概述
  

  
  

  

  
  

  表1中探索了三種不同的體系和方法：

  兩種水溶液的混合，分別含有聚合物和核酸、納米沉淀 和基于液滴的微流體。

  
  

  
  

• Loy團隊報道了一種負載siRNA核酸的聚合物納米顆粒要優于釜式結果。

• Santhanes團隊使用微通道納米沉淀，成功制備了具有更小PDI的納米顆粒。

• Naeini團隊開發了一種在線混合系統，在殼聚糖-siRNA和殼聚糖-pDNA體系中，通過高雷諾數下的湍流混合，最大限度的減小了粒徑和PDI，且能夠通過調控核酸的濃度，來調節納米顆粒的尺寸，同時保證了PDI小于0.2。

• 納米顆粒是通過用核酸壓實陽離子聚合物以形成復合物來形成的；

• 或者通常在陽離子聚合物或陽離子表面活性劑的幫助下，通過將帶負電荷的負載包埋到中性的、通常是疏水性的聚合物中來形成的。

在單通道均相混合系統中，核酸和陽離子聚合物通過靜電結合組裝，可以通過改變離子強度、pH值以及聚合物的性質來得到不同性質的納米顆粒；而在多相的系統中，可以通過T形通道口尺寸的調節，實現對納米顆粒粒徑的控制。

4.1 傳質的影響

間歇釜中攪拌的工藝，由于其局部異質性高，生產的納米顆粒分散性較高。相比之下，連續流技術能有效提高混合效率，粒徑尺寸和PDI都要小于釜式條件。

4.2 流速即反應停留時間的影響

此外，兩股物料的流速比對納米顆粒的粒徑也有較大的影響。在pDNA負載的脂質體聚合物納米顆粒的研究過程中，人們嘗試了水相:有機相3:1和5:1的不同條件，更低的流速比會形成更小的尺寸和PDI值。甚至在均相混合體系中，流速比亦對最終的實驗結果有一定影響。

4.3 物料摩爾比的影響

N/P比指的是陽離子聚合物中的氨基氮（N）原子和核酸中的磷酸中磷（P）原子的摩爾比。

Koh團隊研究發現，較高的N/P比通常能制備出更小粒徑的納米顆粒和更小的PDI值。

Protopapa團隊通過圖4的實驗裝置，同時對7種不同的N/P比進行測試。

此外，聚合物的結構、性質，核酸的類型，兩者的濃度不同，都會對所得的納米顆粒的粒徑大小，及分布均勻性產生影響。

• 研究表明，負載藥物的納米顆粒的連續制備具有混合均勻、易于控制粒徑分布和形態、高效率的優點；

• 目前，藥物負載的納米顆粒的連續組裝已成為實驗室和工業中的一種成熟技術。研究人員可以從各種裝置設備中根據自己的研究需要來中進行選擇；

• 連續組裝相比于間歇釜中具有明顯的優勢，納米顆粒的生產可重現性高，批次間的差異較小，這為擴大生產規模和實現臨床應用提供了保障；

• 面對醫藥行業的飛速發展，對藥物、疫苗在體內安全輸送、給藥的要求日益提高，納米顆粒的連續制備必將成為加速納米醫藥研究的重要實驗工具。

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