1.研究背景
近年来，mRNA-LNP技术已成功应用于新冠疫苗，并正在拓展至更多治疗领域。然而，LNP在生产过程中普遍面临奥斯特瓦尔德熟化问题——小颗粒逐渐融合为大颗粒，导致粒径持续增大，影响制剂稳定性和批间一致性。如何在连续化生产中稳定获得特定粒径（60–180 nm）、低多分散指数（PDI ≤ 0.3）且符合药品监管要求的LNP，一直是行业难点。
2022年发表于 《Scientific Reports》的一项研究《DoE?derived continuous and robust process for manufacturing of pharmaceutical?grade wide?range LNPs for RNA?vaccine/drug delivery》通过实验设计（DoE）方法，开发了一套稳健的连续化LNP生产工艺，并发现：在两步透析法中引入HEPES-乙酸缓冲液，可有效抑制粒径增长，实现60–180 nm范围内特定粒径（±10 nm）的稳定生产，且满足药品监管要求（PDI ≤ 0.20）。
2.核心结论
两步透析法核心在于HEPES-乙酸第一步：使用50 mM HEPES + 50 mM 乙酸钠（pH 6.7）透析约18小时，再换入PBS或Tris-HCl（pH 7.2）透析3–4小时；DoE分析表明，HEPES-乙酸的浓度是关键工艺参数，当使用88% ± 2%的该缓冲液时，LNP粒径在后续步骤中几乎不再变化，PDI始终≤0.200（图1）；而单独使用HEPES或单独使用PBS均无法阻止粒径增大，证明HEPES与乙酸钠具有协同效应。
图1 缓冲液变化对稳定化和制剂过程中LNP尺寸的影响
覆盖60–180 nm宽粒径范围：结合pH调控（4.2–5.0）和低频超声（25 kHz，20–100秒），可稳定获得60–180 nm之间任意特定粒径（±10 nm）的LNP，且所有粒径范围的稳定化步骤统一采用HEPES-乙酸缓冲液。
工艺稳健且可放大：从1 mL手动批次成功放大至1000 mL连续生产（60 mL/min），三种规模批次生产的LNP在粒径、PDI、包封率、mRNA拷贝数及体内免疫原性（兔抗体滴度、假病毒中和活性）方面均表现出生物等效性，证明该工艺具有高度的稳健性和可放大性。
