Bis-MPA聚合物包合物/噻吩-吖啶衍生物：对Leishmania infantum、Leishmania amazonensis和Schistosoma mansoni的抗寄生虫及免疫调节作用

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Bis-MPA Polymer Inclusion Complex/Thiophene-Acridine Derivative: Antiparasitic and Immunomodulatory Potential Against Leishmania infantum, Leishmania amazonensis and Schistosoma mansoni

本研究通过将第四代bis-MAP聚合物与抗寄生虫化合物6ESTAC01形成包合物，显著提升其溶解度（9.9倍）及对利什曼原虫（Leishmania infantum和amazonensis）和血吸虫（Schistosoma mansoni）的杀灭活性，同时具有免疫调节作用。分隔符：

　　

迪戈·圣克拉拉·马克斯（Diego Santa Clara Marques）| 安德烈扎·里贝罗·塔瓦雷斯（Andreza Ribeiro Tavares）| 丽莎安德拉·达席尔瓦·利马（Lisandra da Silva Lima）| 卡拉·克里斯蒂娜·科斯塔·多斯桑托斯（Karla Crystina Costa dos Santos）| 法比奥·A.B.桑托斯（Fábio A.B. Santos）| 路易斯·卡洛斯·阿尔维斯（Luiz Carlos Alves）| 里卡多·奥利姆皮奥·德莫拉（Ricardo Olímpio de Moura）| 里卡多·奥利维拉·达席尔瓦（Ricardo Oliveira da Silva）| 伊阿内·贝泽拉·瓦斯康塞洛斯·阿尔维斯（Iane Bezerra Vasconcelos Alves）| 塞维里诺·阿尔维斯·朱尼奥尔（Severino Alves Junior）| 伊拉尼尔多·若泽·达克鲁斯·菲尔霍（Iranildo José da Cruz Filho）| 玛丽亚·多卡莫·阿尔维斯·德利马（Maria do Carmo Alves de Lima）

巴西伯南布哥联邦大学（UFPE）雷西菲校区抗生素系化学与治疗创新实验室，邮编50670-901

摘要

被忽视的热带疾病（NTDs）仍然是全球健康的重大挑战，尤其是利什曼病和血吸虫病。新型治疗药物的缺乏部分原因在于生物活性分子的溶解度较低。本研究报道了一种由吖啶-噻吩衍生物6ESTAC01与双MAP聚合物（bis-MAP/6ESTAC01）形成的包合物的研制，旨在提高其溶解度和抗寄生虫活性。该包合物的溶解度提高了9.9倍，并显著增强了杀利什曼原虫和杀血吸虫的效果。对于Leishmania infantum，6ESTAC01的IC₅₀值分别为11.32 ± 1.1 μM（promastigote）和19.7 ± 2.1 μM，而包合物的IC₅₀值分别为5.48 ± 0.2 μM和9.32 ± 0.5 μM。对于L. amazonensis，其活性提高了1.8倍。在Schistosoma mansoni中，该包合物在50 μM和25 μM浓度下分别诱导了89.2%和55.8%的死亡率，优于游离化合物。此外，bis-MAP/6ESTAC01还能调节Th1免疫反应，有助于清除细胞内的寄生虫。相互作用研究表明，该包合物与人血清白蛋白的结合亲和力适中（K_sv = 3.77 × 10⁵ M^-1），与DNA的相互作用较弱至中等（与DAPI的结合亲和力为K_sv = 6.26 × 10⁴ M^-1，与吖啶橙的结合亲和力为K_sv = 7.9 × 10³ M^-1）。这些发现表明，与bis-MAP的结合通过提高溶解度增强了6ESTAC01的生物利用度和生物活性。

引言

利什曼病和血吸虫病是被忽视的热带疾病（NTDs），对全球健康构成重大威胁，主要原因是制药行业对这些疾病的研发缺乏兴趣，因为相关治疗的财务回报较低[1]。

内脏利什曼病（VL），也称为卡拉萨尔（kalazar），在未经治疗的病例中致死率超过95%[1]。其症状包括发热不规律、体重下降、脾肿大、肝肿大和贫血[2]。大多数病例发生在巴西、东非和印度，每年新病例数估计在5万至9万例之间，但仅有25%至45%的病例被报告[3]。在巴西，皮肤利什曼病的治疗由统一卫生系统（SUS）免费提供，包括美格鲁米胺锑酸盐、两性霉素B、米替福辛和脂质体两性霉素B等药物；后者特别适用于孕妇和重症患者[4]。米替福辛作为口服疗法在巴西和印度的引入是疾病控制方面的重大进展[4]。

血吸虫病由Schistosoma属寄生虫引起，在78个国家流行。2021年，至少有2.514亿人需要预防性治疗。目前，吡喹酮（PZQ）是唯一广泛使用超过50年的药物，这引发了对其疗效和耐药性风险的担忧[3]、[5]、[6]。

新药研发的主要挑战之一是生物活性分子的溶解度低，这限制了其生物利用度。这一限制需要更高的剂量，从而增加了不良反应的风险[7]。诸如与第四代和第五代双MPA聚合物形成包合物等药学技术策略，已被证明能够提高生物活性化合物的溶解度和稳定性，并调节其释放和分布[8]、[9]。同样，葫芦脲类大环化合物也能有效稳定脆性化合物[10]。

在此背景下，噻吩和吖啶核因其抗寄生虫活性而受到关注[10]、[11]。虽然有证据表明噻吩-吖啶化合物具有杀利什曼原虫的效果，但关于其杀血吸虫活性的信息仍然有限。此外，它们的水溶性低，严重阻碍了治疗应用[12]、[13]。

本研究的目的是将第四代双MPA聚合物与化合物乙基-2-((吖啶-9-基亚甲基)-氨基)-4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩-3-羧酸（6ESTAC01）形成包合物。研究内容包括对包合物进行化学表征，并评估其对利什曼病（皮肤型和内脏型）和血吸虫病的病原体的溶解度和抗寄生虫活性的增强效果。

试剂和溶剂

化合物乙基-2-((吖啶-9-基亚甲基)-氨基)-4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩-3-羧酸（Thiophenic-acridinic衍生物 - 6ESTAC01）的制备采用了Serafim等人描述的方法[14]；聚合物双MPA聚酯-64-羟基超支化-第四代（Merck，CAS: 326794-48-3）；Schneider?培养基（Merck）；3-(4,5-二甲基三唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物（MTT，Merck，CAS: 298-93-1）；RPMI 1640培养基（Thermo Fisher Scientific）

体外实验

溶血活性实验按照Gouveia等人[30]和Santos等人[31]的方案进行，并进行了优化。首先，将市售兔血在4°C下以3000 g离心5分钟，小心弃去血清，然后用生理盐水（150 mM NaCl）洗涤红细胞三次。随后，将红细胞在含有150 mM NaCl和150 mM Tris-HCl的缓冲液中匀浆

结果与讨论

首先分析了双MPA聚合物、化合物乙基-2-((吖啶-9-基亚甲基)-氨基)-4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩-3-羧酸（6ESTAC01）以及双MPA/6ESTAC01包合物的质子核磁共振（RMP）和傅里叶变换红外光谱（FTIR），以检测化学位移和信号强度的变化。

体外细胞毒性实验

6ESTAC01和双MAP/6ESTAC01包合物的细胞毒性测试显示，与单一化合物相比，包合物的毒性较低（表3）。所有测试细胞系的毒性水平均较低。6ESTAC01的CC₅₀值分别为J774巨噬细胞84.29 ± 3.2 μM、HepG2肝癌细胞74.58 ± 5.2 μM和V79成纤维细胞76.34 ± 4.7 μM。而双MAP/6ESTAC01包合物的CC₅₀值更高，表明其毒性更低

结论

本研究证明，6ESTAC01与第四代双MPA树状大分子的结合实现了高包封效率（89.2%）和溶解度提高9.9倍。这种包合物显著增强了6ESTAC01的溶解度和生物利用度。双MPA/6ESTAC01包合物表现出良好的生物活性，尤其是对Leishmania infantum、Leishmania amazonensis和Schistosoma mansoni的效果显著提高

CRediT作者贡献声明

安德烈扎·里贝罗·塔瓦雷斯（Andreza Ribeiro Tavares）：撰写、审稿与编辑、验证、数据管理。路易斯·卡洛斯·阿尔维斯（Luiz Carlos Alves）：撰写、审稿与编辑、验证、数据管理。法比奥·A.B.桑托斯（Fábio AB Santos）：撰写、审稿与编辑、验证、数据管理。玛丽亚·多卡莫·阿尔维斯·德利马（Maria Do Carmo Alves de Lima）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、资源协调、项目管理、方法学设计、资金申请、数据分析、概念构思。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了伯南布哥州研究支持基金会（FACEPE）（项目编号APQ-0498-4.03/19）、研究资助（FACEPE，项目编号BFP-0038-04.03/21和BFP-0087-4.03/23）以及国家科学技术发展委员会（CNPq，项目编号305885/2023-5）的资助。