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Design of red blood cell membrane-cloaked dihydroartemisinin nanoparticles with enhanced antimalarial efficacy

双氢青蒿素 红细胞 药理学 化学 青蒿素 药物输送 核化学 生物化学 恶性疟原虫 医学 免疫学 疟疾 有机化学
作者
Hengtong Zuo,Jihong Qiang,Yidan Wang,Rongrong Wang,Geng Wang,Liqing Chai,Guolian Ren,Yongdan Zhao,Guoshun Zhang,Shuqiu Zhang
出处
期刊:International Journal of Pharmaceutics [Elsevier BV]
卷期号:618: 121665-121665 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.ijpharm.2022.121665
摘要

Targeting delivery and prolonging action duration of artemisinin drugs are effective strategies for improving antimalarial treatment outcomes. Here, dihydroartemisinin (DHA) loaded poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles (PDNs) were prepared and further cloaked with red blood cell (RBC) membranes via electrostatic interactions to yield RBC membrane-cloaked PDNs (RPDNs). The prepared RPDNs displayed a notable "core-shell" structure, with a negative surface charge of -29.2 ± 4.19 mV, a relatively uniform size distribution (86.4 ± 2.54 nm, polydispersity index of 0.179 ± 0.011), an average encapsulation efficiency (70.1 ± 0.79%), and a 24-h sustained-release behavior in vitro. Compared with PDNs, RPDNs showed markedly decreased phagocytic activity by RAW 264.7 cells and had prolonged blood circulation duration. The Pearson correlation coefficient of RPDNs distribution in infected red blood cells (iRBCs) was 0.7173, suggesting that RPDNs could effectively target Plasmodium-iRBCs. In PyBy265-infected mice, RPDNs showed a higher inhibition ratio (88.39 ± 2.69%) than PDNs (83.13 ± 2.12%) or DHA (58.74 ± 3.78%), at the same dose of 8.8 μmol/kg. The ED90 of RPDNs (8.13 ± 0.18 μmol/kg) was substantially lower than that of PDNs (14.48 ± 0.23 μmol/kg) and DHA (17.67 ± 3.38 μmol/kg). Furthermore, no apparent abnormalities were detected in routine blood examination, liver function indexes, and pathological analysis of tissue sections of PyBy265-infected mice following RPDNs treatment. In conclusion, the prepared RPDNs exhibited enhanced antimalarial efficacy, prolonged circulation, targeted delivery to Plasmodium-iRBCs, and satisfactory biocompatibility.
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