一酸化窒素とドキソルビシンの共送を目的とした光分解性ミセルの開発

Photo-degradable micelles for co-delivery of nitric oxide and doxorubicin.

• Zhanling Ding
• Kewu He
• Yutian Duan
• Zhiqiang Shen
• Jian Cheng
• Guoying Zhang
• Jinming Hu

抄録

一酸化窒素（NO）の新たな治療可能性は、治療成績を最大化するためのNOドナーの急速な開発に拍車をかけている。高分子NOドナーは、放出時間の延長や最適化された生体内分布を示しているが、これらの高分子NOドナーの多くは非分解性である。ここでは、我々は両親媒性トリブロック共重合体の中間ブロックに光応答性N,N'-dinitroso-p-フェニレンジアミン（DNP）誘導体を統合することにより、高分子NOドナーを考案し、光媒介NO放出プロセスは、キノンジミン（QDI）部位にDNPを変換し、QDI部位の自発的な加水分解に起因する結果として得られるポリマーの分解を可能にします。私たちは、可視光照射下でNOの放出過程を選択的に活性化できることをin vitroとin vivoの両方で実証しました。さらに、可視光照射下では、NO放出を介したミセルの分解を利用して、NOとDOXの同時放出が可能であることを示しました。本研究は、分解性高分子NOドナーの設計に新たな知見を提供するものであり、ポリマーの分解がNOの放出をトリガーとして作動する可能性がある。

The emerging therapeutic potential of nitric oxide (NO) has spurred the rapid development of NO donors to maximize the therapeutic outcomes. Although polymeric NO donors have shown extended release times and optimized biodistributions, many of these macromolecular NO donors are non-degradable. Herein, we devise a macromolecular NO donor by integrating photoresponsive N,N'-dinitroso-p-phenylenediamine (DNP) derivatives into the middle block of an amphiphilic triblock copolymer and the photo-mediated NO release process transforms the DNP to quinondimine (QDI) moieties, enabling the degradation of the resulting polymers due to the spontaneous hydrolysis of QDI moieties. We demonstrated that the NO release process could be selectively activated under visible light irradiation both in vitro and in vivo. Moreover, the simultaneous release of NO and DOX could be achieved under visible light by taking advantage of the NO release-mediated micelle disassembly. This work provides new insights into the design of degradable macromolecular NO donors where the polymer breakdown could be actuated by triggered NO release.