纳米颗粒药物递送如何起作用？

最后更新：2026年10月

纳米颗粒药物递送是将药物装入直径约1至100纳米的载体中，载体由脂质、聚合物或无机材料构建。载体可保护脆弱的负载物，改变药物在体内的去向，并帮助其进入细胞。脂质纳米颗粒承载着COVID-19疫苗中的mRNA，然而在已发表的肿瘤研究中，给药剂量到达肿瘤的中位比例仅为0.7%。

在药物递送中，什么才算纳米颗粒？

纳米材料通常被定义为尺寸在1至100纳米之间的材料⁴。在药物递送中，这些颗粒分为三大类：脂质基、聚合物和无机纳米颗粒¹。随着每一类颗粒以更具体的方式进行工程设计，颗粒可以针对递送以更个性化的方式进行优化，这正是精准纳米医学的基础¹。

FDA指南描述了药品中作为有效成分或非活性成分的纳米材料，包括负载有效成分的载体⁵。由于此类材料可能使产品具有不同于常规产品的属性，FDA表示，它们在开发过程中可能值得特别审查⁵。

纳米颗粒如何将药物运送到所需部位？

进入血流后，颗粒的命运取决于其粒径、形状、电荷和包衣¹。许多配方添加聚乙二醇（PEG）作为隐形包衣，通过屏蔽表面免受酶和抗体作用来延长循环时间，但它并不能完全阻止免疫细胞的识别¹。颗粒仍会以粒径依赖的方式分布到各器官，蓄积量最高的往往是肝脏和脾脏¹。

在肿瘤中，异常且有渗漏的血管可让颗粒离开血液循环，这一现象称为增强渗透和滞留（EPR）效应¹。颗粒还可携带与病变细胞上的标志物结合的靶向配体，但主动靶向尚不是理想的解决方案¹。

进入正确的细胞只完成了一半工作；随后负载物还必须逃逸出来。LNP中的可电离脂质在生理pH下呈中性，但在酸性内体中会带正电，这可能使内体膜失稳并将负载物释放到细胞内²。对于口服递送，肠道是更难跨越的屏障：肠上皮细胞优先吸收20至100纳米的颗粒，M细胞优先吸收100至500纳米的颗粒，而跨肠壁的被动扩散仍然有限¹。

脂质体与纳米颗粒有何区别？

脂质体是纳米颗粒的一种。脂质体是由一层或多层同心脂质双分子层包裹水核的磷脂囊泡，因此可在内部携带亲水性药物，在双分子层中携带亲脂性药物³。它们是脂质基纳米颗粒中最大的子类，而脂质基颗粒是FDA批准的纳米药物中最常见的类别¹。

脂质纳米颗粒是用于核酸的载体，与脂质体相似，主要区别在于它们会在颗粒核心内形成胶束结构¹。在通过快速混合制备的LNP与mRNA配方中，mRNA通过与脂质的静电相互作用保留在该内部核心中²。

尺寸范围存在重叠。脂质体的直径通常为50至450纳米，因此许多脂质体大于常用于定义纳米材料的1至100纳米范围⁴。

哪些纳米颗粒药物已获批准？

FDA批准的纳米药物可追溯到1990年代初：铁剂产品INFeD于1992年获批，脂质体产品Doxil于1995年获批；如今获批的纳米药物涵盖脂质基、聚合物基和无机产品，用于癌症、真菌感染、缺铁和多发性硬化症等多种病症¹。

脂质纳米颗粒随核酸药物进入主流。Onpattro（patisiran）是一种携带siRNA的脂质纳米颗粒，是首个获FDA批准的siRNA药物，其可电离脂质DLin-MC3-DMA是关键成分²。两种COVID-19疫苗（mRNA-1273和BNT162b）使用脂质纳米颗粒递送抗原mRNA，其可电离脂质分别为SM-102和ALC-0315²。

获批并不总意味着显著的临床获益。在已获批的纳米药物中，很少被推荐为一线治疗，而且许多仅在一小部分患者中改善了结局¹。

为什么到达靶点的纳米颗粒如此之少？

一项涵盖十年文献的调查发现，在给予的纳米颗粒剂量中，递送到实体瘤的中位比例仅为0.7%⁶。该分析涵盖232个数据集，其结果大大淡化了EPR效应的作用¹。该调查的作者指出，原因在于竞争性器官（单核吞噬系统和肾脏系统）以及肿瘤生物学⁶。

其他障碍使问题更加复杂。EPR效应因患者因素而异，如年龄、遗传、生活方式和既往治疗¹。既往暴露后形成的抗PEG抗体可使隐形包衣失效并促进清除¹。LNP系统可能受限于载药量低以及肝脏和脾脏的高摄取¹。

这篇2021年的综述总结认为，仍需要更智能的颗粒设计来改善负载物递送，并且应根据患者自身的肿瘤和脉管系统来选择平台¹。