葡萄糖基修飾的還原響應(yīng)雙氫青蒿素微粒有利于增加藥物在瘧原蟲體內(nèi)的富集,、實現(xiàn)更好的抗瘧藥效
瘧疾是一種嚴重威脅人類健康的蟲媒傳染病,,雙氫青蒿素(DHA)對瘧疾有很強的治療作用,。然而,,由于DHA的半衰期短,,導致只有一小部分藥物能夠進入寄生蟲,,發(fā)揮抗瘧療效,。
瘧原蟲為了維持自身快速生長繁殖的能量需要,,通過增加宿主細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(GLUT1)的表達和在寄生蟲膜上表達己糖轉(zhuǎn)運蛋白(HT),使大量葡萄糖由血漿主動轉(zhuǎn)運至寄生蟲中,。同時瘧原蟲會通過向宿主細胞外排氧化型谷胱甘肽,、合成還原型谷胱甘肽的方式保護寄生蟲免受氧化應(yīng)激損傷。
圖1 D-PMs-CC(A,、B),、D@GLU-PMs-CC(C、D)和D@GLU-PMs-SS(E,、F)的粒徑分布,、透射電鏡及外觀圖
為了將更多的藥物被轉(zhuǎn)運至瘧原蟲內(nèi),,在本研究中,以二硫鍵為連接臂的雙氫青蒿素-十八胺偶聯(lián)化合物為基礎(chǔ),,加入葡萄糖修飾的TPGS-GLU作為穩(wěn)定劑,,采用納米沉淀法制備了無葡萄糖基修飾的非還原響應(yīng)微粒(D-PMs-CC)、葡萄糖基修飾的非還原響應(yīng)微粒(D@GLU-PMs-CC)和葡萄糖基修飾的還原響應(yīng)微粒(D@GLU-PMs-SS)(圖1),。
圖2 C6-PMs-CC,、C6@GLU-PMs-CC和C6@GLU-PMs-SS的體外靶向性(A、B)和紅細胞內(nèi)靶向性(C)評價(n = 3)
以香豆素6(C6)標記的無葡萄糖基修飾的非還原響應(yīng)微粒(C6-PMs-CC)為對照,,微粒與感染的紅細胞共孵育后,,葡萄糖基修飾微粒在瘧原蟲中的富集顯著增強(P<0.05)(圖2)。
圖3 C6-PMs-CC,、C6@GLU-PMs-CC和C6@GLU-PMs-SS的紅細胞內(nèi)靶向性(A)評價,;DHA-sol、D-PMs-CC,、D@GLU-PMs-CC和D@GLU-PMs-SS作用后紅細胞內(nèi)的ROS(B)和瘧原蟲內(nèi)的GSH/GSSG比值(C)的測定(n = 3)
將C6標記的微粒注射到瘧原蟲感染的小鼠體內(nèi),,C6@GLU-PMs-CC組感染小鼠紅細胞中的C6含量(11.81 ng/ml ± 0.54 ng/ml)明顯高于 C6-PMs-CC 組(9.97 ng/ml ± 0.50 ng/ml)(P<0.05)(圖3A)。將微粒與受感染的紅細胞在體外進行共孵育,,D@GLU-PMs-SS組中紅細胞中的ROS和瘧原蟲中的GSH/GSSG比值分別是D@GLU-PMs-CC對照組的1.27倍和0.49倍(圖3AB),。

圖4 DHA-sol、D-PMs-CC,、D@GLU-PMs-CC和D@GLU-PMs-SS停藥1天的感染率(A),、抑制率(B)、存活情況(C:DHA-sol,,D:D-PMs-CC,,E:D@GLU-PMs-CC,F:D@GLU-PMs-SS)和治療后小鼠的肝,、脾H&E染色(**P < 0.01,,n = 5)
與DHA溶液、D-PMs-CC組或D@GLU-PMs-CC組相比,,D@GLU-PMs-SS組具有更優(yōu)的抗瘧活性和安全性(P<0.05),。
綜上所述,本研究揭示對雙氫青蒿素微粒進行葡萄糖基和還原響應(yīng)修飾,,可實現(xiàn)微粒在瘧原蟲體內(nèi)的富集,,達到更好的抗瘧效果,為今后抗瘧藥遞送系統(tǒng)的設(shè)計提供新策略,。
山西醫(yī)科大學藥學院王蓉蓉為本文第一作者,,山西醫(yī)科大學藥學院張淑秋教授為本文通信作者。本項目得到國家自然科學基金面上項目的支持,。