随着 mRNA 疫苗、基因治疗和核酸药物的快速发展，脂质纳米颗粒（LNPs）作为最成熟、最具产业化前景的递送载体之一，正受到越来越多的关注。LNP 不仅决定了核酸药物的递送效率和体内分布，也直接影响产品的安全性、稳定性和可放大性。在 LNP 的制备流程中，纯化步骤是连接实验室研究与工业化生产的关键环节。

LNP 制备完成后，体系中通常仍然含有有机溶剂（如乙醇）、未被包封的核酸或脂质、小分子杂质以及粒径分布不均一的颗粒。如果不经过有效纯化，这些杂质可能引发毒性风险、影响稳定性，甚至干扰后续分析和临床应用。因此，构建科学、可放大的 LNP 纯化工艺，是实现高质量产品的基础。

LNP 纯化的核心目标

LNP 纯化的总体目标可以概括为三个方面：去除杂质、实现缓冲液置换以及获得均一的粒径分布。具体而言，包括去除残留的有机溶剂（如乙醇）、未包封的核酸或脂质、反应副产物，同时将制备过程中常用的酸性缓冲体系逐步转变为适合储存和给药的中性缓冲体系，并尽可能降低粒径分布宽度（PDI），提高产品一致性。

围绕这些目标，目前行业中形成了多种成熟或半成熟的纯化手段，其中最常见的包括切向流过滤（TFF）/超滤-洗滤（UF/DF）、透析、离心（尤其是超速离心），并在部分场景下结合体积排阻色谱（SEC）或挤出技术进行粒径均一化处理。

切向流过滤（TFF）/超滤-洗滤（UF/DF）：主流的规模化选择

在当前 LNP 产业化实践中，切向流过滤（TFF）结合超滤/洗滤（UF/DF）是最具代表性的纯化方式。其工作原理是让 LNP 溶液沿着膜表面平行流动，小分子杂质、有机溶剂和未包封的核酸可以透过膜被连续移除，而尺寸较大的 LNP 则被有效截留。

TFF 的最大优势在于其高效、温和且高度可放大。通过选择合适截留分子量（如 100 kDa）的膜材料，可以在不破坏 LNP 结构的前提下，快速去除乙醇等有机溶剂，同时完成缓冲液置换和体系浓缩。这一过程高度可控，易于在线监测，非常适合中试和商业化生产阶段使用。

正因如此，TFF 已成为 mRNA 疫苗和核酸药物生产中几乎“标配”的纯化工艺平台。

透析：适用于小规模和早期研究阶段

透析是一种相对传统但仍被广泛使用的 LNP 纯化方法。其基本原理是将样品置于具有特定分子量截留范围（MWCO）的半透膜袋中，浸泡在大量新鲜缓冲液中，通过分子扩散实现小分子杂质和溶剂的移除。

透析操作简单、设备要求低，尤其适合实验室规模或早期工艺开发阶段使用。例如，在 LNP 制备完成后，将酸性缓冲体系缓慢置换为中性储存缓冲液，或去除少量残留乙醇。

但透析的局限性同样明显：过程耗时较长，缓冲液消耗大，且难以实现放大。因此，在进入中试或生产阶段后，透析往往会被 TFF 等更高效的工艺所取代。

离心与超速离心：效率与风险并存

离心，尤其是超速离心，也可用于 LNP 的浓缩和洗涤。该方法依赖高离心力将纳米颗粒沉降，从而去除上清液中的杂质。在某些体系中，还会结合离心滤管使用，以提高操作便利性。

然而，高剪切力和高机械应力可能对 LNP 的结构完整性产生不利影响，例如引发颗粒融合、变形甚至包封率下降。因此，尽管离心在小规模研究中仍有应用，但在对产品质量要求更高的应用场景中，其使用需格外谨慎。

体积排阻层析（SEC）：高分辨率的精细纯化手段

体积排阻层析（SEC）通过多孔填料对不同尺寸颗粒进行分离，大颗粒先洗脱，小分子后洗脱。该方法在去除游离核酸、脂质单体以及小分子杂质方面具有极高分辨率。

SEC 更适合作为分析或精细纯化工具，用于工艺评估或小批量制备。受限于载量和成本，其在大规模生产中的应用相对有限，但在确保产品均一性和研究阶段质量验证中具有重要价值。

纯化后的关键步骤：粒径均一化与除菌过滤

在完成主要纯化步骤后，LNP 往往还需要进行粒径均一化处理。挤出技术通过让 LNP 通过特定孔径的膜，可有效缩小粒径并降低分布宽度，从而获得更均一的最终产品。

此外，在最终灌装或储存前，通常需要进行 0.22 μm 的除菌过滤，以满足生物制剂对无菌性的基本要求。

工艺选择中的关键考量因素

在实际应用中，LNP 纯化工艺的选择需要综合考虑规模、效率以及对颗粒结构完整性的影响。一般而言，TFF 更适合规模化生产，透析更适合小规模研究，而离心和 SEC 则多用于特定场景或辅助验证。

同时，在整个纯化过程中，应持续监测 LNP 的粒径、PDI、包封率和杂质残留情况，确保工艺既能实现纯化目标，又不会对产品质量造成负面影响。

总结

随着 LNP 技术在疫苗和基因治疗领域的持续深入，其纯化工艺也正从“可行”走向“可放大、可验证、可监管”。从实验室研究到商业化生产，选择合适的纯化策略并进行系统化工艺设计，将是推动 LNP 产品成功走向临床和市场的重要保障。