青蒿素（Artemisinin）是從菊科植物黃花蒿葉中提取的含過氧化基團結構的倍半萜內酯化合物。青蒿素的主要衍生物包括蒿甲醚（Artemethere）、蒿乙 醚（Arteether）、青蒿琥酯（Artesunate）、二氫青蒿素（Dihydro artemisinin）等。青蒿素類藥物主要以治療瘧疾為主，隨著研究的不斷深入，研究發(fā)現(xiàn)青蒿素類化合物還有許多其他作用，如抗腫瘤、抑菌殺蟲、解熱、抗炎、免疫調節(jié)等。

       1、抗瘧作用

       研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素類化合物發(fā)揮抗瘧活性的作用機制包括：①青蒿素在血紅蛋白Fe2+的催化下，發(fā)生過氧橋鍵斷裂，生成氧和碳自由基，這些自由基可以隨有機烷基化結合位點附近的氨基酸殘基，阻斷瘧原蟲的營養(yǎng)吸收，同時迅速形成自噬泡將缺乏營養(yǎng)而導致氨基酸饑餓的原蟲排出體外，發(fā)揮消滅瘧原蟲的作用；②在一定量Fe2+的催化作用下，青蒿素產(chǎn)生以碳為中心的自由基，被激活的青蒿素依靠其疏水骨架靶向作用于瘧原蟲鈣ATP蛋白6（PfATP6），引起瘧原蟲胞漿內鈣離子濃度上升，發(fā)揮殺蟲抗瘧作用。③青蒿素類藥物對瘧原蟲配子體也具有殺滅作用，能夠抑制不同階段的配子體發(fā)育，快速殺死瘧原蟲的初期配子體，同時截斷未成熟配子體的發(fā)育。

       2、抑菌、殺蟲作用

       青蒿素類注射液對豬的多種血液寄生蟲病都具有良好的防治效果，特別是對豬附紅細胞體、豬弓形體、豬巴通氏體、豬錐蟲病等都有較好的治療作用，同時對雞的球蟲病等也有很好的療效。青蒿素及其衍生物可阻斷蟲體早期階段的營養(yǎng)物質的消化吸收代謝，造成氨基酸缺乏，最終導致蟲體的細胞膜受損而死亡。進一步研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素及其衍生物能有效抑制球蟲裂殖子微線基因相關 mRNA 的轉錄和表達，從而達到減少球蟲數(shù)量的目的。此外，青蒿素類還能有效促進機體內淋巴細胞的轉化，顯著增加血液中紅細胞、白細胞和血紅蛋白數(shù)量。另有研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素可改變線粒體的膜電位，使其在細胞周期的G0/G1期停滯，最終導致杜氏利什曼原蟲前鞭毛體細胞死亡。

       3、解熱、 抗炎作用

       青蒿及其衍生物對緩解熱應激也有積極效果。研究結果顯示，與處于熱應激環(huán)境中相比，當飼糧中添加酶解青蒿后可以顯著提高肉雞對飼料中粗脂肪、粗蛋白和有機物的表觀利用率，使腸道中酶活性增加，對緩解雞熱應激有積極的效果。在肉雞飼糧中添加酶解青蒿可以緩解熱應激引起的血液 pH 值升高、生產(chǎn)性能下降及血清中皮質酮、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶升高，并且可以通過提高血清和肝 臟抗氧化酶活性及調節(jié)相關mRNA 表達水平發(fā)揮增強抗氧化能力及緩解熱應激的作用。有學者研究并比較了青蒿素和二氫青蒿素的抗炎作用及其分子機制：二氫青蒿素通過下調誘導型一氧化氮合酶（iNOS）蛋白表達，抑制巨噬細胞釋放炎癥因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）和炎癥介質 NO 而發(fā)揮抗炎活性；而青蒿素可能通過代謝為二氫青蒿素而發(fā)揮抗炎作用。研究發(fā)現(xiàn)青蒿素可通過調節(jié)核轉錄因子-κB（NF-κB）和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路來發(fā)揮抗炎作用。

       4、抗腫瘤作用

       目前普遍認為青蒿素類化合物能夠發(fā)揮抗腫瘤作用的機制為：①抑制新生血管生成；②誘導細胞凋亡；③阻滯細胞周期；④Fe2+介導的細胞毒作用；⑤與致癌基因和抑癌基因相關；⑥作用于特殊靶蛋白；⑦對抗多藥耐藥。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素衍生物可在體外抑制宮頸癌 HeLa細胞的增殖并促進其凋亡，其作用機制分別與下調細胞外調節(jié)蛋白激酶1/2（ERK1/2）蛋白磷酸化水平和上調p38 蛋白磷酸化水平有關。雙氫青蒿素能抑制人膠質瘤 U251 細胞增殖的機制與其抑制 Wnt/β-catenin 通路，從而抑制上皮間質轉換（EMT）進程有關。抑制胰 腺癌 JF-305 細胞增殖的作用機制可能與其升高 JF-305 細胞中活性氧（ROS）的水平引起的線粒體凋亡途徑有關。青蒿琥酯誘導人胃癌 HGC27 細胞凋亡可能與抑制Wnt/β-catenin 信號通路活化有關。

       5、免疫調節(jié)作用

       研究結果表明，青蒿素及其衍生物不僅能夠直接作用于T淋巴細胞，而且能顯著抑制T 淋巴細胞絲裂原 ConA 誘導的小鼠脾 臟淋巴細胞的增殖。青蒿素的衍生物青蒿琥酯可通過降低大鼠腦水腫指數(shù)和血腦屏障通透性，阻礙內皮細胞緊密連接蛋白 Occludin 和 ZO-1 蛋白表達的下調，同時減輕蛛網(wǎng)膜下出血后模型大鼠早期腦組織損傷，提高神經(jīng)功能。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素對實驗性自身免疫性重癥肌無力（EAMG）大鼠具有免疫調節(jié)作用，其機制與其通過直接或間接降低血清R97-116 抗體水平、抑制淋巴結單個核細胞分泌 γ干擾素（IFN-γ）和IL-17促炎性因子有關。青蒿素能明顯抑制刀豆蛋白 A（ConA）誘導的 T 淋巴細胞增殖，減輕 IV 型或遲發(fā)型超敏反應（DTH）模型小鼠免疫器官的臟器指數(shù)，減輕耳腫脹度，推測青蒿素是通過下調機體細胞免疫應答發(fā)揮免疫抑制作用。此外，青蒿素及其衍生物對系統(tǒng)性紅斑狼瘡具有較好的療效，研究發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素通過上調DNA甲基轉移酶1（DNMT1）表達和下調 Gadd45a 表達，升高系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）小鼠 CD4+ T細胞基因組 DNA 甲基化水平，從而減少自身免疫抗體產(chǎn)生，進而發(fā)揮治療 SLE 的作用。

       雖然青蒿素類藥物抗瘧作用突出且具其他藥理功能，但在臨床上，青蒿素類藥物大多存在溶解度差、生物利用度低、首過效應高、瘧原蟲復燃率高、給藥頻繁等問題，因此，青蒿素類藥物的劑型研究成為當前熱點。隨著制藥科技的發(fā)展，很多新技術運用到青蒿素及其衍生物的制劑中來，為青蒿素多方面的治療作用提供了可能的途徑，如納米制劑、固體分散體、包合物、微乳、經(jīng)皮給藥制劑等。

       1、納米制劑

       納米給藥系統(tǒng)為一系列粒徑在納米級的新型微小給藥系統(tǒng)的統(tǒng)稱，根據(jù)納米顆粒分散運動狀態(tài)及其性質的特殊性，納米給藥系統(tǒng)主要有納米粒、脂質體、納米乳、聚合物膠束、納米混懸劑等。該系統(tǒng)具有良好的腫瘤靶向性，較長的體內循環(huán)時間，易被細胞攝取，可控制藥物釋放以及改善藥物溶解度，增加藥物穩(wěn)定性等特點。①納米乳 (nano emulsion) 是由表面活性劑、助表面活性劑、油相、水相組成的一種穩(wěn)定透明的膠體分散系統(tǒng)，其粒徑在10～100 nm之間。有學者在研究用青蒿琥酯治療牛、羊泰勒焦蟲病及雙芽焦蟲病時，乳化劑選擇聚山梨醇酯-80，助表面活性劑選擇正丁醇，油酸乙酯為油相制備青蒿琥酯納米乳注射劑。解決了青蒿琥酯在水中的溶解度不大、口服不能避免肝 臟的首過效應、市售青蒿琥酯鈉鹽放置不穩(wěn)定、臨床使用不方便的問題。②納米粒（nanopartilcles，NP）由天然或合成高分子材料制成，是一種粒徑介于1～100nm固態(tài)膠體粒子，包括納米球（Nanospheres）和納米囊（Nanocapsules）?；钚越M分（藥物、生物活性材料等）溶解、包裹于粒子內部，或者吸附、附著于粒子表面。利用改良自乳化/溶劑擴散法將青蒿琥酯制成適用于人體可生物降解的納米粒，并將腫瘤細胞表面特異性的可識別配體 Tf 結合在載藥納米載體上，實現(xiàn)對腫瘤組織（細胞）的靶向治療，動物體內實驗表明該新型納米制劑具有血液及骨髓的靶向性。采用初生態(tài)微晶法制備了載有蒿甲醚的納米膠囊，能解決蒿甲醚不溶于水、代謝快及利用率低的缺點，可顯著提高藥效。③納米脂質體。納米結構脂質載體 (nanostructured lipid carrier，NLC) 是以一定比例的液態(tài)油或其他不同的脂質 (如卵磷脂、甘油三酯等 )為載體，將藥物包裹于類脂核中的固態(tài)膠體給藥體系，粒徑在50～1000nm之間的一種新型納米給藥系統(tǒng)。有學者采用動物腫瘤膜型研究雙氫青蒿素納米脂質載體與雙氫青蒿素混懸液對肝癌瘤株的抑制作用，證實雙氫青蒿素納米脂質載體較普通混懸液對白血病細胞 K562及膠質瘤細胞U87具有更強的增殖抑制作用，為開發(fā)高效低毒的雙氫青蒿素抗癌藥物提供依據(jù)。利用青蒿琥酯納米脂質體干預血管內皮 生長因子 (VEGF) 及血管內皮 細胞生長因子受體2(VEGFR2) 在HepG2 中的表達，證明青蒿琥酯納米脂質體能夠抑制腫瘤血管的生成達到抗腫瘤作用，且作用強于青蒿琥酯原料藥，有應用于肝癌治療的潛在價值。

       2、固體分散體

       固體分散體是指藥物高度分散在適宜的載體材料中類似于液體系統(tǒng)形成的一種固態(tài)物質。固體分散體使得藥物以無定型太、微晶態(tài)、分子分散態(tài)或膠體分散態(tài)存在，分散度很大，當與胃腸中液體接觸后，溶出速度加快，藥物的吸收加快，生物利用度提高。根據(jù)載體性質的不同和釋藥特點的不同，固體分散體又分為速釋型固體分散體、緩控釋型固體分散體和腸溶型固體分散體。①速釋型固體分散體是利用親水性載體材料制備的固體分散體。藥物在載體材料中高度分散，由于載體材料的親水性，藥物具有良好的潤濕性，使藥物達到快速釋放，提高了藥物的溶解度、加快藥物溶出速率，提高了藥物的生物利用度。這對于難溶性藥物而言，是解決溶出問題非常好的方案，例如有學者將低水溶性藥物雙氫青蒿素用聚乙烯吡咯烷酮作為載體制備成固體分散體，用X射線衍射（XRD）和差示掃描熱量法（DSC）進行了對比檢測，發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素以非晶體復合體存在，并且溶解度比原料藥增加了50倍，生物活性明顯提高。②緩控釋型固體分散體是以水不溶性或脂溶性載體制備的固體分散體。這種體系可以看作是溶解擴散體系。③腸溶型固體分散體是利用腸溶性載體制成便于腸道釋放的固體分散體，由于載體材料溶解的特殊pH 條件，使得結腸靶向釋藥型固體分散體可在胃和小腸不釋放或較少釋放，到達結腸才快速釋藥。

       3、環(huán)糊精包合物

       環(huán)糊精包合物是將藥物分子作為砌塊進入環(huán)糊精超分子體系，構建出的有復雜結構和特殊功能的組裝體，從而使難溶性藥物被環(huán)糊精包合后，增強在水中的溶解度和穩(wěn)定性，從而改善藥物的生物利用度。采用蒸發(fā)沉淀法分別制得了青蒿素納米粒以及青蒿素 β-環(huán)糊精包合物，兩者均能顯著提高青蒿素的溶解度以及溶出速率。有學者合成青蒿琥酯-環(huán)糊精的鍵接前藥，采用MTT法進行細胞活性測定，證明該系列新化合物具有良好的抗結直腸癌活性，且具有一定靶向性。

       4、經(jīng)皮給藥制劑

       經(jīng)皮給藥制劑是指將藥物制備成經(jīng)皮膚給藥的制劑，目前有軟膏劑和壓敏膠貼片兩種。這種制劑能使藥物迅速穿透皮膚，進入血液循環(huán)而起全身治療作用，避免了肝 臟的"首過效應"和胃腸道的破壞。有學者制備了蒿甲醚可溶解微針透皮貼片，與肌內注射相比，生物利用度相近的情況下，血藥濃度更加平穩(wěn)，開發(fā)出具有緩釋效果的抗瘧新劑型。

       參考資料：

       [1]李海波,秦大鵬,葛雯,王振中,曹亮,肖偉,于洋,姚新生.青蒿化學成分及藥理作用研究進展[J].中草藥,2019,50(14):3461-3470.

       [2]張文飛,管武太,陳芳,張世海,鄧躍林,史合群,許國煥.青蒿素及其衍生物在畜禽生產(chǎn)中的應用研究進展[J].飼料工業(yè),2019,40(15):22-27.DOI:10.13302/j.cnki.fi.2019.15.004.

       [3]李文婷,張國麗,張銳武,段國蕾,楊兆祥.青蒿素類藥物新劑型研究進展[J].農村經(jīng)濟與科技,2019,30(12):299-300.

       作者簡介：小米蟲，藥品質量研究工作者，長期致力于藥品質量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證