AbMole 脂质递送材料篇丨 SM-102：高效可电离脂质，在 mRNA 脂质纳米颗粒递送与疫苗研究中的应用

摘要：SM-102（AbMole，M22501，CAS No.：2089251-47-6），是新一代的叔胺类可电离脂质，也是脂质纳米颗粒（LNP）的核心组分，广泛用于核酸递送研究（包括mRNA、siRNA的递送）。在酸性环境中SM-102能结合核酸分子；而在生理 pH 条件下又呈现电中性；当SM-102位于内涵体酸性环境中时又能重新质子化，促进 mRNA或者siRNA 的逃逸并进入胞质；该脂质递送效率高，体内耐受性可控，是 mRNA 疫苗、基因递送方向常用的可电离脂质。

一、SM-102 的分子作用机制
SM-102（AbMole，M22501）为叔胺型可电离脂质，包含可质子化头部基团以及多条疏水尾链。在微流控制备脂质纳米颗粒（LNP）时，酸性环境中的SM-102 带正电，能依靠静电相互作用结合带负电的核酸分子，组装形成纳米颗粒；当组装后的LNP 进入动物的血液循环时，在pH7.4 条件下脂质发生去质子化呈电中性，这能降低血清蛋白吸附，减少免疫识别，延长体内循环时间。LNP 经由胞吞进入内涵体，内涵体 pH5-6 酸性环境，SM-102 再次质子化，和内涵体膜阴离子脂质形成非双层结构，促使膜破裂，释放 mRNA 至细胞质，该质子缓冲效应直接决定了 LNP 的递送效率。相较于初代可电离脂质，SM-102的内涵体逃逸效率得到了明显的提升。
SM-102 、DSPC（816-94-4）、胆固醇（57-88-5）、PEG-脂质（如mPEG2000 PE sodium CAS No.：247925-28-6）组成的四组分配方，已经作为肌肉注射、静脉给药 mRNA 递送研究的经典配方骨架。

二、SM-102 在细胞层面研究中的应用
细胞实验中，SM-102（AbMole，M22501）展现出优异的核酸递送性能。有文献采用摩尔比 SM-102/DSPC/ 胆固醇 / PEG-脂质 = 50:10:38.5:1.5 的配方，包裹荧光素酶 mRNA，转染 HEK293T 细胞 24-48 h，荧光素酶表达水平较传统转染材料提高了2-5倍。在人原代肝细胞、原代免疫细胞，SM-102形成的脂质体同样具备良好的转染效率，且对细胞活力的影响较小，CCK-8实验结果表明SM-102组装得到的脂质体对细胞活力影响与对空白照组相比无明显差别。在构建脂质体的过程中，实验人员可以通过调整微流控流速、缓冲液 pH、氮磷比，将 LNP 粒径控制在 80-120 nm 区间，平衡包封率（>90%）和转染效率。SM-102 也能用于脂质构效关系（SAR）的研究；可以对比不同分支结构、疏水尾链长度脂质的转染活性，总结可电离脂质构效规律，指导新型脂质分子开发。

三、SM-102 在动物实验研究中的应用
动物实验中 SM-102-LNP（脂质纳米颗粒）多用于 mRNA 疫苗体内递送验证。已有 Nature 文献报道 mRNA-1273 候选疫苗使用 SM-102 为核心 LNP。C57BL/6 小鼠肌肉注射 1 μg mRNA，2 周即可产生高滴度中和抗体；给药 1-10 μg 就可以对病毒攻击实现完全保护，同时诱导以 Th1 为主细胞免疫应答。
后续大量研究将该配方用于蛋白替代表达、Cas9 mRNA/sgRNA 基因编辑、肿瘤疫苗动物实验。肌肉注射之后，抗原表达峰值出现在 6-24 h，蛋白表达维持数天。肌肉注射条件下，LNP 主要富集注射局部与引流淋巴结，适合疫苗研究；静脉给药后 LNP 主要分布肝脏，可开展肝靶向 mRNA 表达相关研究。

范例详解
Biomaterials. 2026;334:124252
AbMole 的 SM‑102（AbMole，M22501）作为脂质纳米粒（LNP）的核心组分，用于制备包载 Nmnat1‑GFP 质粒 DNA 的基因递送纳米载体；在人小梁网细胞 HTMCs、HEK293 细胞体外转染实验中，和 ALC‑0315 做平行对照，评价不同可电离脂质构成 LNP 的基因转染效率；所制备的 SM‑102‑LNPs 后续可整合进环形扇形微针贴片，用于小鼠模型的眼部小梁网组织的靶向基因递送，探究青光眼线粒体功能障碍的干预策略。

图 In vivo biocompatibility of AS-MNs implantation.

四、SM-102 在细胞实验中的应用（文献参考举例）
该方案用于 SM-102 LNP 制备，理化表征，细胞转染效率评价。
细胞系：HEK293T 或 HeLa 细胞
检测指标与方法：SM-102/DSPC/ 胆固醇 / PEG-脂质摩尔配比为50:10:38.5:1.5；氮磷比设置 6:1 包裹荧光素酶 mRNA；微流控混合：乙醇相 pH4.0 柠檬酸盐缓冲液和 mRNA 水相，流速比 1:3；RiboGreen 检测包封率；DLS 检测粒径、PDI；细胞转染 24-48 h，荧光素酶发光检测或者流式检测 eGFP 表达；CCK-8 评估细胞毒性。
给药浓度：mRNA 0.1~1 μg/mL
处理时长：转染后 24-48 h 检测
参考文献：Corbett K S, et al. SARS-CoV-2 mRNA vaccine design enabled by prototype pathogen preparedness. Nature, 2020, 586 (7830): 567-571.
注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。

五、SM-102 在动物实验中的应用（文献参考举例）
该方案用于 mRNA 疫苗体内免疫原性、抗原表达评价。
动物模型：C57BL/6 小鼠，肌肉注射 mRNA-LNP 免疫模型
给药配制：SM-102 制备得到 LNP，无菌 PBS 稀释至工作浓度
给药剂量：mRNA 1-10 μg / 只，两侧后腿肌肉分点注射
给药方案：第 0、21 天两次免疫；第 2 周开始采血检测结合抗体、中和抗体滴度；末次免疫后 ELISPOT 检测抗原特异性 T 细胞应答；可采用活体成像检测注射部位抗原表达。
参考文献：Corbett K S, et al. SARS-CoV-2 mRNA vaccine design enabled by prototype pathogen preparedness. Nature, 2020, 586 (7830): 567-571.
注：上述方法来自公开文献，仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同，请参考其他文献调整。

六、SM-102 实验操作关键注意事项
1.SM-102乙醇储备液-20℃避光充氮气保存，防止氧化水解。
2.LNP 建议现配现用；短期储存 4℃，长期保存需要采用冻干工艺。
3.微流控流速比、总流速、缓冲液 pH 显著影响 LNP 粒径分布；实验固定制备参数，做好批次质量控制。
总结 综上，SM-102（AbMole，M22501，2089251-47-6）具备优秀内涵体逃逸性能，体内效能得到文献验证，是 mRNA-LNP 递送研究中常用可电离脂质。从 HEK293T 细胞高效转染，到 mRNA 疫苗动物体内保护效果验证；SM-102 搭配 DSPC、胆固醇、PEG-脂质四组分配方，为核酸递送体系优化提供起始参考。
本文所述均为科研试剂，仅供科学研究参考

参考文献
[1]Corbett K S, Edwards D K, Leist S R, et al. SARS-CoV-2 mRNA vaccine design enabled by prototype pathogen preparedness. Nature, 2020, 586(7830): 567-571.
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[3]Pardi N, Hogan M J, Porter F W, Weissman D. mRNA vaccines - a new era in vaccinology. Nature Reviews Drug Discovery, 2018, 17(4): 319-334.
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[5] Reichmuth A M, Oberli M A, Jaklenec A, Langer R, Blankschtein D. mRNA vaccine delivery using lipid nanoparticles. Therapeutic Delivery, 2016, 7(5): 319-334.