レドックス応答性プロドラッグおよびポリプロドラッグ両親媒性物質のナノ集合体を用いた薬物送達の制御

Controlled drug delivery with nanoassemblies of redox-responsive prodrug and polyprodrug amphiphiles.

• Zhengyu Deng
• Shiyong Liu

抄録

自己組織化ナノ構造体は、治療薬や診断薬の制御された送達のために非常に有望です。しかし、従来の薬物送達ナノシステムでは、薬物負荷量の低さ、早期放出やバースト放出、ナノキャリアマトリックスに関連した毒性や免疫原性、保存安定性の低さなど、いくつかの内在的な制限が存在します。これらの問題に対処するために、プロドラッグおよびポリプロドラッグ両親媒性物質への活性薬物分子の共有結合的統合、および制御された分子自己組織化を介した自己送達ナノメディシンの製造は、新しいパラダイムとして浮上してきました。さらに、プロドラッグやポリプロドラッグを時空間的に制御された方法でオンデマンドかつ選択的に活性化し、全身毒性の発生を大幅に低減することが重要である。このような観点から、正常組織や病理組織、細胞、細胞質コンパートメントにおける還元的/酸化的（レドックス）ミリュウのダイナミックな変化は、無傷の薬物の放出を誘発するためのアクセス可能な生化学的刺激を提供します。このレビューでは、プロドラッグおよびポリプロドラッグ両親媒性物質から自己組織化されたレドックス活性化可能なナノ構造体の新たな応用に関する最近の進展に焦点を当てる。

Self-assembled nanostructures are highly promising for controlled delivery of therapeutic and diagnostic agents. However, for conventional drug delivery nanosystems, there exist some intrinsic limitations such as low drug-loading contents, premature and burst release, nanocarrier matrix-associated toxicity and immunogenicity, and poor shelf stability. To address these issues, the covalent integration of active drug molecules into prodrug and polyprodrug amphiphiles and fabrication of self-delivery nanomedicines via controlled molecular self-assembly have emerged as a new paradigm. Moreover, it is crucial to achieve on-demand and selective activation of prodrugs and polyprodrugs in a spatiotemporally controlled manner, thus considerably reducing the occurrence of systemic toxicities. In this context, dynamic variations of reductive/oxidative (redox) milieu across normal and pathological tissues, cells, and cytoplasmic compartments provide accessible biochemical stimuli for triggered release of intact drugs. In this review, we highlight recent progresses on emerging applications of redox-activatable nanostructures self-assembled from prodrug and polyprodrug amphiphiles.

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