2022 年脂肪纳米粒 LNP 研究报告 - 过去出现在与未来机遇英文版 7 页

脂质纳米粒技术的发展 Introduction 脂质纳米颗粒(LNPs)已经获得了公认的在药物输送系统的主流地位自从1960年代发现脂质体以来。他们使用纳米技术，非常适合各种治疗剂的稳定和有效递送。最近，LNP一直在全球聚光灯下COVID - mRNA疫苗的重要组成部分，在有效保护和保护中发挥关键作用将mRNA转运到细胞。它们的传递作用已经在医学中发挥了作用，并且一直在继续扩展到其他fi领域-如医疗成像、营养素、化妆品、农业和其他创新领域，如纳米反应器。 （多柔比星），一种用于治疗的抗肿瘤剂卵巢癌和Epaxal，一种使用的蛋白质抗原作为肝炎疫苗。而脂质体是有用的作为药物载体，它们需要复杂的生产使用有机溶剂的方法，在诱捕药物，并在大型上执行dišcult规模。此外，脂质体受到短血液中的循环时间，稳定性差，和缺乏选择性靶向。为了克服这些挑战、modifi阳离子和工程脂质体颗粒导致了更多的进化先进的LNP粒子（表1 -下一页）。 脂质体，fi第一代LNP，是最早的纳米药物输送平台成功从概念到临床应用。因为他们在1960年代的发现，有许多技术进步，以改善他们的功能，从脂质体的程序形成脂质体靶向（图1）。 在本白皮书中，我们回顾了LNP和分析CAS Content Collection™提供LNP相关研究的独特景观。LNP相关出版物的增长和多样性进行了探索，以确定新兴趋势和机会。 LNP转运疏水性或亲水分子，包括小分子，蛋白质和核酸使它们成为极其通用的纳米载体平台。各种脂质体药物已被批准，如Doxil LNP的景观研究及其应用和未来的机会 脂质纳米粒的类型 为了确定LNP中出现的研究趋势，我们分析了CAS Content Collection，以构建一个过去LNP研究景观的图片二十年。 CAS Content Collection是最大的人类-精选出版的科学知识集合。在超过216, 000名与LNP相关的科学中，ficCAS Content Collection中的出版物，超过仅2000 - 2020年就有17万。我们检查了与LNP相关的增长和多样性出版物及其在研究中的分布领域和应用。LNP相关研究一直由药物研究主导，在专利和非专利(图2)，即毫不奇怪，考虑到LNPs在药物输送。 图3. CAS内容中的文档分布与LNP药物制剂相关的集合尊重他们的目标疾病 我们进一步检查了使用LNP的药物治疗领域formulations (Figure 3). Most documents relatedLNP用于抗肿瘤制剂，包括那些用于治疗乳腺癌，卵巢癌癌症和肺癌(25%、10%和10%的分别在抗肿瘤领域内的出版物)。每个其他治疗类别都有一部分< 10%，其中包括抗氧化剂、疫苗和抗炎药物。 图4.批准的LNP药物以及他们针对的疾病 除了发表的论文，CAS分析了专利格局从2000年到2020年，发现几乎60%的包含LNP的专利适用用于药物研究(图5）。图5还显示了主和这些二级研究领域与LNP相关的专利。 图6显示了专利的数量filings by country or patent oce. The美国拥有最大的专利量filings整体(近35%)。然而，中国的fi专利数量有所增加显著的fi，从总数的1%增长2000年的fi专利增加到2020年的33%。 不同LNP类型的应用 每种不同的LNP类型都有不同的优势和缺点，这决定了它们的使用价值在各种疗法中。为了理解这一点，我们将各种LNP配方与治疗相关that they may be applied to (Figure 7). As the heatmap显示，免疫脂质体和隐形脂质体是用于抗肿瘤治疗的最普遍的LNP类型，而阳离子脂质体最常用于基因治疗。 我们检查了LNP的文档数量了解生长水平的配方不同的LNP类型(图8)。相关文档NLC和长方体增长最快近年来，虽然与SLN和阳离子有关脂质体已经减少-尽管它们仍然弥补总文件比例最高。这反映了NLC正在成为许多应用的首选配方。 一类新兴的新药物是核酸治疗剂，显示出治疗的潜力各种疾病。其中第一个获得批准的fi是Patisiran（ONPATTRO），一种小干扰RNA（siRNA）在LNP中配制以减少甲状腺素运载蛋白在肝脏中形成遗传性治疗转甲状腺素蛋白介导的淀粉样变性。 LNP的未来 Nutrition 营养是LNPs日益增加的另一个领域突出的地方，食品科学家正在使用LNPs功能部件的受控输送，如蛋白质和酶、维生素和avors。最近，SLN和NLC在食品和膳食补充剂中的应用由于高负载的优点而增加了容量，增加生物利用度，更容易大规模生产。NLC用于封装成分如维生素C，维生素A和绿茶提取物。生物活性化合物，包括精油，维生素，和酸已掺入SLN中。 LNP更容易制造，免疫原性更低，并且可以携带更大的有效载荷，使他们成功和核酸治疗学的高效载体。使用LNP作为COVID - 19 mRNA的递送载体疫苗可能会扩大进一步研究的范围。LNP在医学上的成功是一个显著的fi不能激励因素用于材料科学的进一步应用研究。使用LNP在金属纳米颗粒的控制合成中的应用可能会导致显示技术的广泛使用。 纳米技术揭示了科学的新视野，特别是在医学中。药物制剂，如LNPs，已经被用来治疗fit，带来现代药物治疗取得了令人印象深刻的进展许多疾病。自从发现fi第一代以来脂质体在20世纪60年代，LPN的巨大进步已经提高了e的效率、选择性和生物分布的药物，同时减少毒性和限制常规药物载体系统。 也许是最近最著名的应用LNP的是作为两个批准的COVID - 19的交付工具Pfizer /开发的信使RNA（mRNA）疫苗BioNTech和Moderna。这些疫苗提供编码SARS - CoV - 2刺突蛋白的mRNA进入宿主细胞的细胞质，然后翻译和作为免疫发展的抗原对病毒的反应。 许多化妆品产品已经在市场和营养、营养品等领域，农业化学和纳米反应器已经在探索他们的利益fits。此外，LNP可能有应用在环境修复中，如金属解毒fi阳离子。具有广阔的应用前景，并继续发展，LNP当然可以被认为是一个中最有利和最有前途的领域现代纳米技术。 随着研究的继续释放个性化医疗，更复杂和正在开发多功能纳米载体设计。适应满足以下条件的纳米载体设计个体患者的Profile可以显著改善对精确疗法的交付和反应，以及克服与年龄、疾病状态、和合并症。 LNP发展的原则 基于LNP相关的景观分析CAS Content Collection中的文档，我们标识fi在以下情况下应考虑的几个关键原则选择LNP制剂的脂质组成： 而LNPs的使用是在交付药物，有很多领域，这方法相对较新。出版物发现CAS Content Collection中的内容可能会暗示未来LNP的研究与创新。我们分析了LNP在不同行业中的应用洞察新兴趋势，并总结了制药以外行业的LNP。 纳米结构脂质载体的研制及可电离的阳离子纳米粒子带来了进一步的LNP公式的优势，并扩大了他们的应用前景。特别是，LNPs持有基因编辑在基因医学中的巨大前景，疫苗开发和免疫肿瘤学依赖于能够有效地将核酸传递到细胞中。 结构 ••••••LNP的生物相容性LNP的流动性LNP的相态和相变温度电荷(zeta电位)尺寸封装的效率和稳定性 医学成像医学影像在现代定位和个性化药物。LNP提供提高目标分辨率和特别是fi城市，甚至充当造影剂。各种正电子发射断层扫描（PET）和单光发射计算机断层扫描（SPECT）同位素已与脂质体缀合，用作显像剂。 应用程序 化妆品行业 脂质体已用于化妆品行业自1986年以来，C. Dior发布了一款含有大豆卵磷脂脂质体中的透明质酸。许多其他化妆品已经利用LNP开发，包括长效香水、护发素和抗衰老护肤霜。纳米乳液，SLN和NLC是用于携带各种预防活性成分，延缓和治疗皮肤老化，包括抗氧化剂，生物生长因子和类维生素A。在防晒霜中，NLC是首选，因为它们有能力允许持续光不稳定UV吸收剂随时间的释放。 ••••毒性循环时间吞噬摄取货舱释放 CAS是科学fic信息解决方案的领导者，与世界各地的创新者合作加速科学fic突破。CAS员工1400多名专家策划、联系和分析揭示看不见的联系的科学知识。100多年来，科学家，专利专业人士，商业领袖依赖CAS解决方案和专业知识，以提供事后的洞察力、洞察力和他们需要的远见，这样他们就可以建立在学习过去，发现一个赌注的未来。CAS是美国化学学会的一个部门。 在cas. org与我们联系 cas. org