メトヘモグロビンは硫化水素と可逆的な結合性を示す。そのため、メトヘモグロビンは硫化水素放出制御担体の素材としてポテンシャルを有するが、メトヘモグロビン単体の血中滞留性は低いためメトヘモグロビンを基盤とした硫化水素供与体の開発には製剤工夫が必要である。本研究では、DDS技術を活用してメトヘモグロビンを基盤とした硫化水素供与体を創製し、物性とin vitroにおける有効性の評価を行った。
まず、混錬法によりヘモグロビンをリポソームに内封したヘモグロビン内封リポソームに亜硝酸ナトリウムを添加することでメトヘモグロビン内封リポソームを調整した。メトヘモグロビン内封リポソームに水硫化ナトリウム水和物を添加することで硫化水素を担持させ、新規硫化水素供与体である硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームを作製した。そこで、硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームの物性を評価したところ、球形の脂質二重膜に高濃度のメトヘモグロビンを内封したリポソーム構造を有し、粒子径は約220 nmであった。また、硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームの硫化水素担持量及び硫化水素放出性を紫外可視分光法により評価した結果、内封したメトヘモグロビンの殆どに硫化水素が付加しており、この硫化水素はpH依存的に放出された。
次に心筋細胞であるH9c2細胞に硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームとドキソルビシンを同時添加したところ、硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームはドキソルビシン由来の心筋細胞傷害に対して保護効果を示した。一方で、硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームはドキソルビシンによるColon-26細胞 (大腸がん細胞) の殺細胞効果に影響を与えなかった。
以上の結果より、硫化水素担持メトヘモグロビン内封リポソームは新規硫化水素供与体として潜在性を有することが示された。
Methemoglobin binds to hydrogen sulfide irreversibly, indicating that methemoglobin possesses a potential as a carrier for hydrogen sulfide. However, it requires pharmaceutical modifications for methemoglobin to develop as hydrogen sulfide donor due to the fact that naked methemoglobin has low blood retention. In this study, attempts have been made to develop hydrogen sulfide donor based on methemoglobin utilized DDS technology and evaluate its physicochemical properties and efficiency in in vitro studies. Hydrogen sulfide-loaded methemoglobin-encapsulated liposome (H2S-metHb-liposome) have been developed by mixing hemoglobin-encapsulated liposome and sodium hydrogen sulfide hydrate. The H2S-metHb-liposome has a spherical structure with phospholipid bilayer membrane containing high concentration of methemoglobin. The diameter of H2S-metHb-liposome was approximately 220 nm in size. In addition, most of encapsulated-methemoglobin bound to hydrogen sulfide with being released the hydrogen sulfide in a pH-dependent manner. Furthermore, H2S-metHb-liposome protected the H9c2 cell from the doxorubicin-induced cell toxicity, while did not inhibit doxorubicin-induced cell toxicity against Colon-26 cell (mouse cell line derived from colon cancer). These results suggest that H2S-metHb-liposome has a potential as H2S donor.

申請種類 : 福澤基金研究補助