Development of Ionic Liquid based Liposome system and application in siRNA delivery for COVID-19

基于离子液体的脂质体系统的开发及其在 COVID-19 siRNA 递送中的应用

• 批准号: 21F21051
• 负责人: 後藤 雅宏
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21F21051/
• 关键词: イオン液体; 遺伝子送達; ナノキャリア; siRNA; 感染症予防; 遺伝子治療; DDS; コロナ; 核酸医薬; COVID-19; リポソーム

本研究では、生体適合性の高いイオン液体を用いた核酸医薬送達のための新規ドラッグキャリアの開発とその核酸医薬への応用を目的として行なった。新規バイオ医薬品の開発は、長期安定性の問題や製剤化の難しさから、依然として高いハードルがある。本研究では、これまで生体適合性の脂質誘導型のイオン液体を用いて、アンチセンスオリゴの皮膚浸透性の向上、トランスフェクション機能の向上、および臓器毒性の低減を実現してきた。さらに最終年度は、経皮送達システムにおける有害な原料の使用に代えて、使用材料をミリスチン酸イソプロピル、イソプロピルアルコール、N -メチルピロリドン、ポリエチレングリコールなど医薬的に認められた材料のみを用いてイオン液体ドラッグキャリアを開発した。具体的な実験としては、生体安全性の高い脂質ならびに脂肪酸を用いた一連のイオン液体を合成し、生体適合性、薬物動態、組織分布、抗腫瘍効果などを検討し、イオン液体ドラッグキャリアとしての有用性を検証した。また、COVIDワクチンの RBDをイオン液体化し、製薬上許容される溶媒との混和性、生体適合性、皮膚透過性、薬物動態を検討し、経皮ワクチン投与が可能なイオン液体製剤を開発した。アンチセンスオリゴを含有したイオン液体システムは、安定性、バイオアベイラビリティ、長期徐放性、全身毒性が従来の注射薬よりも改善されていることを明らかにした。経皮製剤として有効なイオン液体は、共溶媒/可溶化剤を添加することなく、薬剤学的に認められた原材料のみを用いて調製し、経皮吸収性の改善に取り組み、バイオアベイラビリティを注射薬と比較して向上させることに成功した。今後は、今回開発した生体適合性の高いイオン液体をベースとしたリポソームキャリアを設計し、より高効率な核酸送達キャリアの実現を目指す。

本研究的目的是利用高度生物相容性离子液体开发一种用于核酸药物递送的新型药物载体，并将其应用于核酸药物。由于长期稳定性问题和配方困难，新生物制药的开发仍然面临很大障碍。在本研究中，我们使用生物相容性脂质衍生离子液体来改善皮肤渗透性、改善转染功能并降低反义寡核苷酸的器官毒性。此外，最后一年将通过仅用肉豆蔻酸异丙酯、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮和聚乙二醇等药学批准的材料代替离子液体的使用来替代透皮给药系统中有害原材料的使用，并开发出药物载体。 。在具体实验中，我们利用生物安全性高的脂质和脂肪酸合成了一系列离子液体，考察了其生物相容性、药代动力学、组织分布、抗肿瘤作用等，并验证了离子液体作为药物载体的有用性。此外，我们将新冠疫苗的RBD转化为离子液体，考察了其与药学上可接受的溶剂的混溶性、生物相容性、皮肤渗透性和药代动力学，开发了可透皮给药的离子液体制剂。与传统的注射药物相比，含有反义寡核苷酸的离子液体系统表现出更好的稳定性、生物利用度、长期持续释放和全身毒性。作为有效的透皮制剂，离子液体仅使用药学认可的原材料制备，不添加共溶剂/增溶剂，致力于改善透皮吸收并提高注射剂的生物利用度，与药物相比，我们成功地改善了结果。未来，我们将基于我们开发的高度生物相容性离子液体设计脂质体载体，旨在实现更高效的核酸递送载体。

项目成果

Amino Acid Ester based Phenolic Ionic Liquids as a Potential Solvent for the Bioactive Compound Luteolin: Synthesis, Characterization, and Food Preservation Activity

• DOI: 10.1016/j.molliq.2021.118103
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Journal of Molecular Liquids
• 影响因子: 6
• 作者: Islam Md Shimul;Rahman Md Moshikur;K. Minamihata;M. Moniruzzaman;N. Kamiya;M. Goto

Recent advances in surface-active ionic liquid-assisted self-assembly systems for drug delivery

• DOI: 10.1016/j.cocis.2021.101515
• 发表时间: 2021-11-01
• 期刊: CURRENT OPINION IN COLLOID & INTERFACE SCIENCE
• 影响因子: 8.9
• 作者: Moshikur, Rahman Md;Ali, Md. Korban;Goto, Masahiro
• 通讯作者: Goto, Masahiro

Choline oleate based micellar system as a new approach for Luteolin formulation: Antioxidant, antimicrobial, and food preservation properties evaluation

• DOI: 10.1016/j.molliq.2022.120151
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Journal of Molecular Liquids
• 影响因子: 6
• 作者: Islam Md Shimul;Rahman Md Moshikur;K. Minamihata;M. Moniruzzaman;N. Kamiya;M. Goto

Recent Developments in Ionic Liquid-Assisted Topical and Transdermal Drug Delivery

• DOI: 10.1007/s11095-022-03322-x
• 发表时间: 2022-07-01
• 期刊: PHARMACEUTICAL RESEARCH
• 影响因子: 3.7
• 作者: Ali, Md. Korban;Moshikur, Rahman Md;Moniruzzaman, Muhammad
• 通讯作者: Moniruzzaman, Muhammad

Biocompatible ionic liquids assisted transdermal co-delivery of antigenic protein and adjuvant for cancer immunotherapy

• DOI: 10.1016/j.ijpharm.2021.120582
• 发表时间: 2021-04-23
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS
• 影响因子: 5.8
• 作者: Chowdhury, Md Raihan;Moshikur, Rahman Md;Goto, Masahiro
• 通讯作者: Goto, Masahiro