mRNA 是親水的，它可以通過靜電和氫鍵與可電離的陽離子脂質(zhì)相互作用（通常表觀pKa < 6.5）。這取決于 LNP 內(nèi)部的pH值，如果 LNP 外殼對質(zhì)子具有滲透性——這很可能，因?yàn)?2-(對甲苯胺基)-6-萘磺酸 (TNS) 和勞氏紫等離子化染料可以進(jìn)入 LNP 核，那么LNP內(nèi)部的pH值與制劑的其余部分應(yīng)該相似，約為7 到 8，這意味著大多數(shù)可電離的陽離子脂質(zhì)將不帶電。

然而，由于可電離的陽離子脂質(zhì)堆積在核中，它們可能表現(xiàn)出聚電解質(zhì)行為，導(dǎo)致 Henderson-Hasselbalch 方程的偏差，即滴定曲線的“拖尾”（脂質(zhì)膜內(nèi)的可電離脂質(zhì)的表觀pKa可能與實(shí)際值有較大偏差，這意味著pKa為6.5左右的可電離脂質(zhì)在脂質(zhì)膜內(nèi)的表觀pKa可能與理論值有1~2個pKa單位的偏差，所以pKa為6.5左右的可電離脂質(zhì)在pH值為7-8之間的脂膜內(nèi)時，依然有可能絕大部分呈現(xiàn)帶正電的狀態(tài)，注：紅色斜體部分是對一些較復(fù)雜概念的進(jìn)一步解讀，后同）。此外，mRNA 和可電離的陽離子脂質(zhì)之間的相互作用可能會影響電離行為。

對于 siRNA，發(fā)現(xiàn)與可電離陽離子脂質(zhì)存在較弱的靜電相互作用，這表明至少對于 siRNA-LNP 制劑，內(nèi)部的pH值接近或等于外部的pH值。對于 mRNA-LNP，尚未進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)研究。mRNA 和陽離子脂質(zhì)復(fù)合的分子動力學(xué)模擬研究證明了脂質(zhì)-脂質(zhì)簇和脂質(zhì)-mRNA 簇的形成。靜電力和氫鍵都在驅(qū)動陽離子脂質(zhì)和 mRNA 的相互作用。

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Arteta 等人的另一個有趣發(fā)現(xiàn)是他們的mRNA-LNP 的外殼是單層的。其他研究人員根據(jù)冷凍電鏡或 SANS結(jié)果分析提出，mRNA-LNPs 的外殼由一個或多個雙層組成。這些相互矛盾的發(fā)現(xiàn)表明，使用這些技術(shù)評估m(xù)RNA-LNP 殼的性質(zhì)是困難的，可能存在多種類型的mRNA-LNP 結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)取決于脂質(zhì)的性質(zhì)和mRNA-LNP 的制備方法。反過來，不同的結(jié)構(gòu)可能會對不同配方的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。總之，問題仍然在于目前我們尚不清楚 mRNA-LNP 的結(jié)構(gòu)以及包封的mRNA 與各種脂質(zhì)成分之間的相互作用。

對各種 mRNA疫苗成分的分析表明，它們具有共同特征，但也存在差異（表 1）。LNP 配方、修飾核苷的使用、高GC含量以及常規(guī) mRNA 和 SAM 疫苗之間的長度差異可能會影響這些 mRNA疫苗在儲存過程中的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。