【Webinar】mRNA 药物的 LNP 配方怎么筛

关于这场 Webinar

Sunscreen 每个配方 3-4 分钟，一天能跑 32 个三复孔配方。RNA 递送用的 LNP 难在配方：可电离脂质、辅助脂质、PEG 脂质、载荷比、流速和混合结构都要定，组合起来远超手工能做的量。Sunscreen 就是为这种规模的筛选准备的。

这场 50 分钟的 webinar 里，Joanna Simon 介绍 Merck Millipore Sigma 德国 Darmstadt 团队运行「早期制剂筛选（Early Formulation Screening）」对外服务的实际做法。团队用 Sunscreen 筛选、Sunshine 放大，两台仪器共用 Sunny 芯片，筛出的配方直接放大到 10 mg 级。演讲给出三个案例的数据。案例 1 用 11 个 LNP 交替两种可电离脂质，验证 Sunscreen 跑一板不会把上一孔的脂质带到下一孔。案例 2 批量扫 54 个 LNP 的辅助脂质和 mol% 组合，包封率全部 >95%。案例 3 在 Sunshine 上连续跑出 10 mg 级 mRNA 和 siRNA-LNP，TFF 纯化前后粒径和 PDI 没有明显漂移。

后半段 25 分钟是 Q&A，Ben 和 Joanna 轮流回答实操问题。比如乙醇怎么去除：仪器本身不做乙醇去除，但能在线稀释降低乙醇浓度；真正去除乙醇时，小量用透析加离心超滤柱，大量用 TFF。又如 pH 怎么切：Sunscreen 流速比 1:1 到 1:5，Sunshine 到 1:10，在线稀释可直接从酸性自组装切到中性收集。

### 你将了解到

• 00:00:00 · 00:00:45 · 主持开场（Oxford Global） · Chloe 代表 Oxford Global 欢迎听众，介绍讲者 Joanna Simon（Merck Millipore Sigma）和 Ben Knappett（Unchained Labs）。Q&A 在演讲结束后集中回答。
• 00:00:45 · 00:02:27 · RNA 药物递送的制剂筛选挑战 · 新型纳米药物的制剂筛选要同时处理大量变量：可电离脂质、辅助脂质、PEG 化脂质、靶向配体的组合，再加上流速、混合几何等工艺条件。目标是从中找到粒径、PDI、包封率、释放机制都合格的组合。
• 00:02:27 · 00:05:06 · Sunscreen：96 孔微流控高通量筛选 · Sunscreen 用可重复使用的 Sunny 玻璃微流控芯片，96 孔板、100 µL 脂质 + 300 µL 载荷起步、每样品 3-4 分钟；自动清洗防止交叉污染，CV <1%。一天能跑 32 个三复孔配方，扫 PEG 脂质、结构脂质、阳离子脂质、mol% 等变量的趋势。
• 00:05:06 · 00:05:54 · Sunshine：自动化筛选 + 连续放大一机两用 · Sunshine 用同样的 Sunny 芯片，可在自动化模式下跑多个流速条件筛工艺参数，再切换到连续生产模式做大批量。粒径 PDI 在两种模式下一致，不换仪器就能从参数筛选做到规模化。
• 00:05:54 · 00:12:05 · Merck Darmstadt 的早期制剂筛选服务 · Joanna 讲 Merck 的早期制剂筛选服务：帮客户开发定制化 LNP 配方。流程是先筛可电离脂质（内部+授权库共合成数千结构，活体筛过），再优化配方，然后做早期放大。应用覆盖疫苗、代谢病、感染病，靶向肝/肺/肌肉/脾。核酸载荷涵盖 mRNA（长到 10,000 nt）、siRNA、ASO、pDNA、ssDNA、circRNA。
• 00:12:05 · 00:16:59 · 案例 1：Sunscreen 无 carryover 验证 · 11 个 LNP 交替用 MC3（Onpattro）和 ALC-0315（Comirnaty）两种可电离脂质，同一条 mRNA 载荷。前 6 个不做中间空白孔，后 5 个每次插一个空白孔。高分辨质谱验证：即使不加空白孔，下一个 LNP 里也检不到上一个脂质的残留。Sunscreen 的自动清洗足以避免 carryover。
• 00:16:59 · 00:22:02 · 案例 2：54 个 LNP 配方批量优化 · 在 Sunscreen 上做 54 个 LNP，同一载荷、变辅助脂质/mol%/脂质-载荷比。判定标准：粒径 <150 nm（54/54 过）、PDI <0.3（52/54 过）、载荷浓度 >0.025 mg/mL（43/54 过，Sunscreen 可跑到 0.05 mg/mL 低浓度，省载荷）、包封率 >95%（全部过）。
• 00:22:02 · 00:25:11 · 案例 3：Sunshine 规模化 mRNA/siRNA-LNP · Sunscreen 筛出的配方直接搬到 Sunshine 放大生产（同一款 Sunny 芯片）。连续模式产能约 0.4 g 包封载荷/小时。10 mg 量级批量能满足大动物实验或 GLP-TOX。TFF 纯化前后粒径 PDI 无明显漂移。
• 00:25:11 · 00:29:22 · Q&A 上半：乙醇去除、换液、Sunbather 最小体积、LC-MS · 仪器本身做颗粒不做乙醇去除，但可通过在线稀释降低乙醇浓度、调 pH 稳定颗粒。小量用透析 + 离心超滤柱，大量用 TFF。Sunbather（GMP 生产仪）最小进料 10 mL/通道，实际起步 50 mL-几百 mL。LNP 在 HPLC 前用乙醇稀释预破坏，RP-18 柱分离四种脂质，甲酸铵做流动相添加剂。
• 00:29:22 · 00:34:00 · Q&A 中段：无 carryover 的含义、新辅料监管、核酸载荷类型 · 案例 1 里「不加清洗」指的是不加额外空白孔，仪器每次还是会自动清洗所有润湿流路。清洗体积可在标准、高、低三档间调：低档更快、省清洗液，高档更彻底。新型可电离脂质做临床要 GLP-TOX + 降解途径体内/体外研究，Pfizer-BioNTech 提交的文件可作路径参考。载荷覆盖长到 10,000 nt 的 mRNA、siRNA、ASO、pDNA 等。
• 00:34:00 · 00:40:54 · Q&A：Sunny 芯片型号差异、项目时间线、纯化方法、耗材替换 · 讲者列出的 Sunny 混合几何有十字、T 形、微混合、环形和 Trident，通道越宽粒径越大。多数配方用讲者所说随仪器附带的 Sunny 190 X（十字形）即可。Sunshine 10-15 min 跑完 6-10 个样品；Sunscreen 一天跑完 96 孔。小量项目几周出结果，放大到大量级要几个月。流路耗材可年度 PM 整组更换，注射器等易换件备在 bench 上即可，无需工具。
• 00:40:54 · 00:47:20 · Q&A：阳离子蛋白、载荷浓度、非乙醇溶剂、mRNA 完整性 · 阳离子蛋白包封难度大，需看蛋白结构、电荷分布、疏水性逐案判断。Sunscreen 上载荷浓度常走 0.05-0.1 mg/mL 低档省样品。非乙醇溶剂也有用户在用，做聚合物纳米颗粒常用丙酮；具体溶剂先查化学兼容性表。评价 LNP 要看载荷浓度、包封率、大 mRNA 额外要做完整性（片段化）分析。
• 00:47:20 · 00:50:35 · Q&A 收尾：Sunshine Single、标准化条件、聚合物颗粒、酸性→中性配方 · Sunshine Single 专做单样品快速制备。4 组分经典配方用标准化混合条件即可，不用每个新载荷重调。PLGA/PLA 等聚合物颗粒用户较多，换驱动液即可。Sunscreen 1:1 到 1:5 流速比、Sunshine 到 1:10，在线稀释可直接从酸性自组装切到中性收集，去乙醇同时给颗粒稳定 pH。Sunshine 和 Sunscreen 实验设计表结构一致，Sunscreen 上 400 µL 跑的配方可直接搬到 Sunshine 做 mL 级。
• 知道 Sunscreen（96 孔 3-4 分钟/样品）和 Sunshine（自动化筛选 + 连续放大）的角色分工，以及两台共用 Sunny 微流控芯片意味着什么
• 看懂 Merck Darmstadt 早期制剂筛选服务怎么跑：可电离脂质筛选 → 配方优化 → 早期放大的三阶段流程
• 从 3 个案例看残留、批量筛选和放大数据：无 carryover 验证、54 个 LNP 批量筛、Sunshine 规模化做到 10 mg 级 mRNA/siRNA-LNP
• 掌握关键 Q&A：乙醇去除路径、TFF 纯化、新辅料 GLP-TOX、阳离子蛋白能不能包、非乙醇溶剂兼容性、酸性自组装到中性收集的 pH 调节