甘油磷脂专题（1）：两个参数帮你破解辅助磷脂选型难题

大家在LNP研发过程中，多少都经历过这种“处方玄学"：参数调了一轮又一轮，粒径还是忽大忽小，包封率死活上不去，转染和表达水平也不理想。先别急着换可电离脂质，也别只盯着工艺——症结常常藏在最不起眼的组分：辅助磷脂。

它是脂质纳米颗粒（LNP）处方的基础组分之一，与可电离脂质、胆固醇及 PEG 脂质共同构成经典四组分体系。它长期被当作“结构辅件"，但研究证实其结构差异直接影响 LNP 的稳定性与递送效率^[1-2]；刻画这种差异的，正是相变温度（Tm）与临界堆积参数（CPP）两个关键参数。

别小看这两个参数，它们决定了辅助磷脂在LNP里到底是“润滑剂"还是“绊脚石"。本文围绕 Tm 与 CPP 两个关键参数，梳理 15 款辅助磷脂的结构与应用，帮助大家用数据选型替代经验试错。

一、辅助磷脂的两大结构参数：Tm 与 CPP

（一）相变温度 Tm：表征膜物理状态的核心参数

相变温度（Tm）是指脂质由凝胶相转变为液晶相的临界温度^[3]。低于 Tm 时，脂质排列紧密，膜刚性高、流动性低；高于 Tm 时，排列疏松，流动性显著升高。LNP 在配制与生理环境中的膜状态由组分 Tm 与温度的相对关系决定。

图1 磷脂双层凝胶相（Lβ′、Pβ′）与液晶相（Lα）的分子排列对比^[4]

（二）临界堆积参数 CPP：决定分子形状与自组装几何的核心参数

临界堆积参数（CPP = v/(a₀·l)）即脂质堆积参数^[1]，表征分子形状并决定自组装几何：CPP < 1 呈锥形，利于高曲率界面与包封；CPP ≈ 1 近柱状，形成稳定平面双层（如 PC 类）；CPP > 1 呈倒锥形，促进膜融合与内体逃逸（如 PE、PA 类）。

图2 磷脂几何形状与堆积参数（CPP）分类及相应自组装结构^[5]

二、高 Tm 与低 Tm：结构差异带来功能差异

辅助磷脂的 Tm 主要由链长、饱和度与链组合决定：链越长、越饱和，Tm 越高；顺式双键会使链产生折弯，破坏分子间的紧密堆积，从而使 Tm 骤降数十度。

高 Tm 类（如 DSPC 约 55℃、HSPC 约 52℃）：生理温度下呈凝胶相，膜刚性高、渗漏率低，可维持 LNP 双分子层与血液循环中的结构完整，是长效稳定配方的基础^[3,1]。

低 Tm 类（如 DOPC 约 −17℃、DOPE 约 −16℃）：生理温度下呈液晶相，流动性高；其中 DOPE 头基小、呈反锥形（CPP > 1），易形成反相六角相、促进内体膜融合，是提升内体逃逸效率的重要脂质^[1-2]。

三、Tm 与 CPP 对 LNP 功能的影响

文献研究表明^[1-2]，Tm 与 CPP 贯穿颗粒形成、载药稳定与细胞内释放全程，共同决定 LNP 性能：

颗粒形成：高 Tm 脂质易独立成相，粒径增大、分布变宽；液晶相脂质则更易形成小而均一的颗粒。

包封与储存：混溶不足或相分离降低核酸包封率；高 Tm 脂质牺牲动态性换取结构完整性与储存稳定性^[1]。

体内递送：膜流动性决定 LNP 与细胞膜及内体膜的融合能力，直接影响内体逃逸效率与蛋白表达水平^[2]。

自组装协同：CPP≈1 的 PC 类维持稳定双层，CPP>1 的 PE、PA 类引入负曲率、驱动膜融合；DSPC 与 DOPE 的配比决定稳定性与释放效率的平衡。

图3 LNP 的结构与内体逃逸机制：CPP 决定脂质的自组装结构与膜曲率，并与 pH 共同调控 LNP 内部相（立方相、六角相、胶束、层状相）^[6]

四、辅助磷脂结构差异全梳理

下表按头基类型、脂酰链、Tm 与 CPP 汇总 15 款经典辅助磷脂的结构特征与应用要点：

五、结语

从 DSPC 的刚性骨架到 DOPE 的融合活性，辅助磷脂并无绝对优劣，选型关键在于使 Tm 与 CPP 匹配处方需求。读懂这两个参数，方能跳出“结构辅件"的惯性认知，为 LNP 理性设计提供依据。

参考文献

[1] BARBIERI B D, PEELER D J, SAMNUAN K, et al. The role of helper lipids in optimising nanoparticle formulations of self-amplifying RNA[J]. Journal of Controlled Release, 2024, 374: 280-292.

[2] GUERRERO E D, VAIDYA A, SANTELLI J, et al. Investigating the functional contributions of phospholipids in selective organ targeting lipid nanoparticles[J]. Biomaterials, 2026, 326: 123671.

[3] VASILEVA O, ZABOROVA O, SHMYKOV B, et al. Composition of lipid nanoparticles for targeted delivery: application to mRNA therapeutics[J]. Frontiers in Pharmacology, 2024, 15: 1466337.

[4] WINTER R. Interrogating the structural dynamics and energetics of biomolecular systems with pressure modulation[J]. Annual Review of Biophysics, 2019, 48: 441-463.

[5] BAHUTAIR W N, ABUWATFA W H, HUSSEINI G A. Ultrasound triggering of liposomal nanodrugs for cancer therapy: a review[J]. Nanomaterials, 2022, 12(17): 3051.

[6] LIU Z, CHEN J, XU M, et al. Advancements in programmable lipid nanoparticles: exploring the four-domain model for targeted drug delivery[EB/OL]. (2024-08-11)[2026-10-12].

[7] LOPRESTI S T, ARRAL M L, CHAUDHARY N, et al. The replacement of helper lipids with charged alternatives in lipid nanoparticles facilitates targeted mRNA delivery to the spleen and lungs[J]. Journal of Controlled Release, 2022, 345: 819-831.