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(yán)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(dǎo)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(biāo)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(biāo)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(xué)藥學(xué)院王蓉蓉為本文第一作者，山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院張淑秋教授為本文通信作者。本項目得到國家自然科學(xué)基金面上項目的支持。
