广藿香醇作为基于青蒿素的联合疗法中的有效辅助成分：代谢谱分析、药代动力学及作用机制验证

《Journal of Chromatography B》：Patchouli alcohol as an effective adjuvant for artemisinin-based combination therapies: Metabolic profiling, pharmacokinetics and mechanistic validation

疟疾抗药性增强需求下，本研究发现芳樟醇（PA）与磺胺甲噁唑（SA）联用可显著提升抗疟疗效，药代动力学显示PA在血液中30分钟达峰且性别差异显著，代谢途径分析鉴定出30种代谢产物，网络药理学和分子对接验证其通过抑制炎症因子（TNF、MMP9）和调节免疫信号通路（PTGS2、CASP3）发挥协同抗疟作用。

　　

李琳琳|王博阳|王边丽|杜晓蕾|白圆圆|张晓|闫学胜|王萍|张慧敏

山东中医药大学，济南 250014，中国

摘要

疟疾仍然是一种全球性的致命疾病，而耐药性的出现使得发现新的辅助药物以用于青蒿素联合疗法（ACTs）变得必要。广藿香醇（PA）是Pogostemon cablin Benth的主要活性成分，已显示出抗疟疾潜力。本研究探讨了PA与青蒿琥酯钠（SA）联合使用的协同抗疟效果，并对其药代动力学和作用机制进行了研究。药代动力学参数通过GC–MS/MS方法测定，并使用DAS软件进行分析，而PA的代谢物则通过GC–MS和HPLC-Q-Exactive Plus Orbitrap MS方法鉴定。PA表现出剂量依赖性的药代动力学特性，Cmax和AUC随剂量增加而增加，Tmax始终为30分钟。此外，还观察到性别相关的暴露差异。代谢谱分析在血浆、尿液和粪便中鉴定出30种代谢物，主要通过脱氢、磺化和葡萄糖醛酸化反应实现。I相代谢反应主要发生在血浆中，而II相代谢反应则主要发生在尿液和粪便样本中。这些丰富的代谢反应为PA发挥药理作用提供了更多可能性。网络药理学和分子对接预测并验证了PA的抗疟机制，发现其具有强烈的结合相互作用（M14-MMP9、SA-TNF、M14-PTGS2、SA-PTGS2、SA-CASP3、PA-MMP9）。这些结果为PA的代谢特征和作用机制提供了重要见解，支持其作为ACTs辅助药物的开发。

引言

疟疾仍是一种由疟原虫引起的全球性致命疾病，主要影响非洲、亚洲、拉丁美洲和西南太平洋地区的人口[1,2]。2022年全球报告了约2.47亿例疟疾病例，比2021年增加了500万例[3]。作为一种严重的寄生虫感染疾病，疟疾继续对全球公共卫生构成重大威胁。尽管在开发有效疫苗和实施病媒控制措施方面取得了进展，但化疗药物在疟疾治疗策略中仍起着基础性作用[4]。然而，治疗过程中疟原虫耐药性的逐渐出现已成为一个主要障碍，导致复发率上升和死亡率增加。为应对这一挑战，世界卫生组织（WHO）目前推荐将青蒿素联合疗法（ACTs）作为疟疾的一线治疗方法。同时，开发新的抗疟辅助药物也被列为优先事项，以对抗耐药性[5,6]。

Pogostemon cablin（Blanco）Benth是一种芳香药用植物，在中国传统医学文献中有记载。它也被传统用于治疗感冒、发热、呕吐、头痛和腹泻等症状[7]。我们之前的研究表明，广藿香油可能改变红细胞和疟原虫膜的流动性，从而改善膜功能并发挥抗疟作用[8]。初步研究还表明，广藿香油与青蒿琥酯钠（SA）联合使用可增强抗疟活性。广藿香醇（PA）约占广藿香油的30–40%，是其中最丰富的生物活性成分，被认为是其药理效力的主要贡献者[[9], [10], [11]]。PA具有广泛的生物活性，包括显著的抗炎作用，这些作用通过减少炎症细胞因子的产生、抑制关键炎症信号通路、调节细胞介导的免疫反应以及增强体液免疫反应来实现[[12], [13], [14]]。这些强大的抗炎特性对于疟疾尤为重要，因为该疾病的许多临床表现都与炎症过程密切相关。实际上，某些炎症标志物被用于评估疟疾感染的严重程度[15]。鉴于PA的抗炎作用与疟疾病理学中的炎症机制一致，我们认为PA可能作为一种有前景的抗疟辅助疗法。

目前，尚无关于PA与SA联合使用的抗疟效果的报道。在本研究中，我们发现PA可以增强SA的抗疟效果并缓解疟疾症状。由于PA的定量通常采用气相色谱-串联质谱（GC–MS/MS）方法进行，我们使用该方法研究了PA的药代动力学。考虑到体内代谢物的极性变化，同时使用了GC–MS/MS和HPLC-Q-Exactive Plus Orbitrap MS方法来全面阐明PA的代谢谱[[16], [17], [18], [19]]。鉴于网络药理学和分子对接在筛选中药活性成分方面的效率和可靠性，我们利用这些技术从代谢角度初步探讨了PA的抗疟活性形式和机制[[20], [21], [22]]。PA与SA联合使用的药理实验证实了我们的假设。本研究为PA的临床应用和抗疟辅助药物的开发提供了有价值的参考。研究的工作流程如图1所示。（见图2。）

部分内容摘录

药物和试剂

广藿香醇（PA）的标准品（批号：110772–201,909，纯度：100%）和异醇内酯（批号：Z30S11S126545，纯度：≥98%）购自国家食品药品监督管理局。青蒿琥酯钠（SA）（批号：M271S216127）购自上海源叶生物科技有限公司（上海，中国）。甲醇和乙腈购自Fisher Chemical，甲酸购自Thermo Fisher Scientific（美国新泽西州费尔劳恩）。固相萃取（SPE）柱购自Supelco

PA和SA联合使用的抗疟治疗药效实验

实验过程中，我们观察到M组在第三天表现出不同程度的探索行为减少、对外界刺激反应迟缓，伴有精神不稳定、颤抖和毛发竖立。而正常组的小鼠行动灵活，毛发有光泽；尤其是SA+PA组的小鼠症状有所缓解；C组的体重稳步增加，SA+PA组有恢复到正常水平的趋势

结论

基于我们研究小组之前的研究，我们提出PA可以用作疟疾治疗的辅助药物。因此，我们进行了药效动物实验来验证这一假设。感染率、抑制率、器官指数和HE的结果表明，PA确实具有一定的抗疟效果。联合给药组（PA+SA）在抑制Plasmodium berghei的生长和繁殖方面比单独使用SA更有效

作者声明

我们特此声明，本手稿是原创的，未曾以任何形式发表过，目前也没有在其他地方接受发表审议。

作者贡献声明

李琳琳：写作 – 审稿与编辑，撰写初稿，软件使用，项目管理，方法学。王博阳：写作 – 审稿与编辑，验证，软件使用，项目管理，方法学。王边丽：写作 – 审稿与编辑，软件使用，项目管理，方法学。杜晓蕾：写作 – 审稿与编辑，软件使用，实验研究，数据管理。白圆圆：写作 – 审稿与编辑，软件使用，概念构思。张晓：写作 – 审稿与编辑

机构审查委员会声明

SD大鼠和KM小鼠（动物许可证编号：SCXK 2021–0006）购自北京维塔尔河实验动物技术有限公司（北京，中国）。这些动物在山东中医药大学药理学实验中心饲养（动物实验伦理编号：SDZYY20200415002）。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本项工作得到了国家自然科学基金（编号：82004037）、山东省中医药科学技术项目（编号：M-2022173、M20242202、M20242203、Q-2023020）、济南创新团队项目（编号：202228029）以及山东省中医药高层次人才培养专项的财政支持。