核酸脂質(zhì)納米粒解析——氮磷比計(jì)算

瀏覽次數(shù)：1916　發(fā)布日期：2021-7-20　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

在使用帶電荷的原料進(jìn)行納米粒子合成時(shí)，正電荷與負(fù)電荷的數(shù)量比將影響到納米粒子的穩(wěn)定性、電位等性能。而在核酸脂質(zhì)納米粒中，正電荷通常為具有可電離銨根（N）的陽(yáng)離子脂質(zhì)，而負(fù)電荷則為帶有大量磷酸根（P）的核酸分子，兩者可通過(guò)靜電吸附的方式結(jié)合在一起。因此，不合理的比例可能會(huì)導(dǎo)致粒徑過(guò)大、穩(wěn)定性差等缺陷，正確計(jì)算正電荷與負(fù)電荷的比——N/P比——就顯得尤為重要。

作為計(jì)算舉例，我們挑選一個(gè)常見(jiàn)的配方，計(jì)算的關(guān)鍵數(shù)值如下：

陽(yáng)離子脂質(zhì)濃度（即N的濃度）：6.25 mmol/L
有機(jī)相體積（含陽(yáng)離子脂質(zhì)）：1 mL
核酸濃度：0.17 mg/mL
水相體積（含核酸）：3 mL
堿基的平均分子量：330 g/mol

其中堿基的平均摩爾濃度為經(jīng)驗(yàn)的平均值，如果使用的核酸序列已知，則能夠計(jì)算得到精確的摩爾濃度。

在以上條件下，N的物質(zhì)的量為：

而P的物質(zhì)的量為：

因此N/P比為：

以上即為N/P比的計(jì)算過(guò)程，不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，也可以先定下N/P比，再確定有機(jī)相或水相的濃度，此時(shí)只需要逆向計(jì)算即可。例如我們將N/P比改為6:1，在其他濃度不變的情況下，核酸的濃度就需要降到原有的2/3，即0.113 mg/mL。

細(xì)心的讀者可能也發(fā)現(xiàn)了，在計(jì)算的過(guò)程中并沒(méi)有明確的核酸長(zhǎng)度，這是因?yàn)楹怂岬拈L(zhǎng)度并不會(huì)影響使用到的質(zhì)量濃度。以單鏈RNA和上方計(jì)算得到的數(shù)值為例，在保持N/P比和N的物質(zhì)的量不變的情況下，所需的P的物質(zhì)的量也固定為1.545×10^-6mol，而核酸的質(zhì)量濃度與P的物質(zhì)的量關(guān)系為：

n_核酸為核酸的物質(zhì)的量（摩爾數(shù)），M_核酸為核酸的摩爾質(zhì)量對(duì)于1000 nt的mRNA，一個(gè)mRNA分子就有1000個(gè)陰離子；而對(duì)于2000 nt的mRNA來(lái)說(shuō)，一個(gè)mRNA分子則有2000個(gè)陰離子，所需的物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）只需1000 nt的一半，但相對(duì)應(yīng)的，其核酸的摩爾質(zhì)量則會(huì)提升一倍（不考慮不同堿基的重量差異）。所以?xún)烧呦喑耍罱K的數(shù)值并沒(méi)有變化。因此，在使用mRNA的時(shí)候，換算成質(zhì)量濃度對(duì)于計(jì)算更為方便。

納米藥物制備系統(tǒng)

應(yīng)用范圍：