茶ポリフェノールのアミノ酸誘導超高速集合体をベースとした強力な抗酸化力を持つ治療用ナノ粒子の調製

Preparation of Strong Antioxidative, Therapeutic Nanoparticles Based on Amino Acid-Induced Ultrafast Assembly of Tea Polyphenols.

• Zeng Yi
• Guangcan Chen
• Xiangyu Chen
• Xiaomin Ma
• Xinxing Cui
• Zhe Sun
• Wen Su
• Xudong Li

抄録

ナノフォーミュレーションは、溶解性の低さ、副作用、安定性の不足など、薬物分子の欠点を克服する機会を提供するが、現在のナノメディシンのほとんどでは、賦形剤としてのナノキャリアが治療手順に直接関与していない。したがって、薬理活性分子のみで構成されるナノ治療薬の開発が有望視されている。茶ポリフェノール、特にエピガロカテキンガレート（EGCG）は、天然の抗酸化物質の一種であり、様々な生物学的・健康的効果を有しており、栄養素や抗がん剤として広く研究されています。ここでは、サイズ調整が可能で高活性なポリフェノールナノ粒子を水中で簡便に合成し、簡単な設備で大量生産することができました。これまでの酸化的カップリングによる分子集合体や他の生体高分子との組み合わせに比べて、本研究ではアミノ酸をトリガーとしたマニッシュ縮合反応を利用しているため、異なるアミノ酸を選択することで様々なポリフェノールナノ粒子の柔軟な分子設計が可能となりました。このように、この簡便かつ超高速な方法は、自然に再現性のあるポリフェノールを利用するための新たな手段を切り開くものです。さらに、これらのナノ粒子は、EGCGの特徴的な特性を継承し、広範囲に研究されているポリドパミンナノ粒子の10倍という強力な抗酸化能を示し、バイオセーフでありながら、抗がん活性の評価や評価によれば、治療効果を有しており、様々な生物医学的な目的に有望である。

Nanoformulations offer the opportunity to overcome the shortcomings of drug molecules, such as low solubility, side effects, insufficient stability, etc., but in most of the current nanomedicines, nanocarriers as excipients do not directly participate in the therapy procedure. Accordingly, it is promising to develop the nanotherapeutics composed entirely of pharmaceutically active molecules. Tea polyphenols, especially epigallocatechin gallate (EGCG), are a kind of natural antioxidants with various biological and health beneficial effects and are extensively investigated as nutrients and anticancer drugs. Here, the size-tunable and highly active polyphenol nanoparticles were conveniently synthesized in water and could be massively produced with a simple facility. Compared to the previous strategies, either molecular assembly via oxidative coupling or combination with other biomacromolecules, the present preparation was conducted by the amino acid-triggered Mannish condensation reactions, thus permitting the flexible molecular design of various polyphenol nanoparticles by selecting different amino acids. This straightforward and ultrafast method actually opens up a novel means to make use of naturally reproducible polyphenols. Moreover, inheriting the salient properties of EGCG, these nanoparticles show strong antioxidation capacity, 10-fold higher than the extensively investigated polydopamine nanoparticles, and they are biosafe but have therapeutic effects, according to the and assessments of anticancer activity, which is promising for various biomedical purposes.