㈠ 青蒿素的發現過程及意義是什麼
青蒿素的發現過程和意義:青蒿素又名黃蒿素,是我國學者從黃花蒿及其變種大頭黃花蒿中提取分離得到的一種倍半萜內酯類新型抗瘧葯,由於對耐葯瘧原蟲有效,青蒿素受到國內外的廣泛重視。青蒿素的多種衍生物均是治療瘧疾的有效單體,是國內外公認的首創新葯。
屠呦呦在翻閱東晉葛洪《肘後備急方》中「青蒿一握,水一升漬,絞取汁服,可治久瘧」的幾句話給了她啟發,想到很有可能是高溫條件破壞了青蒿的有效成分。於是研究小組改進提取方法,用沸點較低的乙醚進行實驗。
終於,1971年10月4日,在第191次實驗中,研究人員用低溫萃取的方法如願獲得了抗瘧效果更好的青蒿提取物。於是,分離提純青蒿素的方法終於被發現。1986年,中醫研究院研製的青蒿素抗瘧葯獲得我國實施新葯審批辦法以來的第一個新葯證書,但是沒有申請發明專利。
青蒿素的作用
1967年,北京成立了全國瘧疾防治領導小組,一項具有國家機密性質、代號為「523項目」的計劃就此啟動。在統一部署下,來自數十個研究單位和機構的500多名科研人員從生葯、中葯提取物、方劑、奎寧類衍生物、新合成葯、針灸等六個大方向尋求突破口。
工作組在1967年~1969年間共篩選了4萬多種抗瘧疾的化合物和中草葯,都沒有取得進展。青蒿素是一種高效、速效、低毒的新型抗虐葯。
其在體內代謝快,排泄也快,有效血葯濃度維持時間短,殺滅瘧原蟲不徹底,單用時復燃率高達30%。為了控制瘧疾對青蒿素的耐葯性,1990年世界衛生組織建議在治療中必須將青蒿素與別的抗瘧葯聯用。
2007年5月,世界衛生組織在第60屆世界衛生大會上聲明,單方青蒿素會引發耐葯性,建議在全球范圍內推廣復方類抗瘧葯。
㈡ 屠呦呦研究的「青蒿素」到底是個啥
青蒿素是從植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯葯物。其對鼠瘧原蟲紅內期超微結構的影響,主要是瘧原蟲膜系結構的改變,該葯首先作用於食物泡膜、表膜、線粒體,內質網,此外對核內染色質也有一定的影響。提示青蒿素的作用方式主要是干擾表膜-線粒體的功能。可能是青蒿素酸飢餓,迅速形成自噬泡,並不斷排出蟲體外,使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。體外培養的惡性瘧原蟲對氚標記的異亮氨酸的攝入情況也顯示其起始作用方式可能是抑制原蟲蛋白合成。
以青蒿素類葯物為主的聯合療法已經成為世界衛生組織推薦的抗瘧疾標准療法。世衛組織認為,青蒿素聯合療法是目前治療瘧疾最有效的手段,也是抵抗瘧疾耐葯性效果最好的葯物,中國作為抗瘧葯物青蒿素的發現方及最大生產方,在全球抗擊瘧疾進程中發揮了重要作用。
尤其在瘧疾重災區非洲,青蒿素已經拯救了上百萬生命。根據世衛組織的統計數據,自2000年起,撒哈拉以南非洲地區約2.4億人口受益於青蒿素聯合療法,約150萬人因該療法避免了瘧疾導致的死亡。
葯動學
青蒿素口服後由腸道迅速吸收,0.5~1小時後血葯濃度達高峰,4小時後下降一半,72小時血中僅含微量。它在紅細胞內的濃度低於血漿中的濃度。吸收後分布於組織內,以腸、肝、腎的含量較多。該品為脂溶性物質,故可透過血腦屏障進入腦組織。在體內代謝很快,代謝物的結構和性質還不清楚。主要從腎及腸道排出,24小時可排出 84%,72小時僅少量殘留。由於代謝與排泄均快,有效血葯濃度維持時間短,不利於徹底殺滅瘧原蟲,故復發率較高。青蒿素衍生物青蒿酯,T1/2為0.5小時,故應反復給葯。
適應症
主要用於間日瘧、惡性瘧的症狀控制,以及耐氯喹蟲株的治療,也可用以治療凶險型惡性瘧,如腦型、黃疸型等。亦可用以治療系統性紅斑狼瘡與盤狀紅斑狼瘡
化學結構
青蒿素分子式為C15H22O5,分子量282.33,組分含量:C 63.81%,H 7.85%,O 28.33%。
理化性質
無色針狀晶體,味苦。 在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶,在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶。 熔點:156-157℃
作用機制
青蒿素抗瘧疾的機制主要有三條:
1,自由基的抗瘧作用。
青蒿素及其衍生物化學結構中的過氧橋這一基團是抗瘧作用中最重要的結構。改變過氧基團,青蒿素的抗瘧作用消失。青蒿素在體內活化後產生自由基,繼而氧化性自由基與瘧原蟲蛋白絡合形成共價鍵,使蛋白失去功能導致瘧原蟲死亡。另一種觀點認為青蒿素轉化為碳自由基發揮烷化作用是瘧原蟲的蛋白烷基化。目前這一觀點被廣泛認可[3] 。
2,對紅內期瘧原蟲的直接殺滅作用。
青蒿素選擇性殺滅紅內期瘧原蟲是通過影響表膜 - 線粒體的功能,阻斷宿主紅細胞為其提供營養,從而達到抗瘧的目的。同時青蒿素對瘧原蟲配子體具有殺滅作用[3] 。
3,抑制 PfATP6 酶的抗瘧作用。
有研究推測青蒿素及其衍生物對 PfATP6(Plasmodium falciparumcalcium ATPase 6)具有強大而特異的抑制效果。PfATP6 是惡性瘧原蟲基因組中唯一一類肌漿網 / 內質網鈣 ATP 酶(sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase,SERCA)。青蒿素抑制 PfATP6,使瘧原蟲胞漿內鈣離子濃度升高,引起細胞凋亡,從而發揮抗瘧作用。
研究歷史
中國抗瘧新葯的研究源於1967年成立的五二三項目,其全稱為中國瘧疾研究協作項,成立於1967年的5月23日,因絕密軍事項目,遂設代號523。在極為艱苦的科研條件下,屠呦呦團隊與中國其他機構合作,經過艱苦卓絕的努力並從《肘後備急方》等中醫葯古典文獻中獲取靈感,先驅性地發現了青蒿素,開創了瘧疾治療新方法,全球數億人因這種「中國神葯」而受益 。歷經380多次鼠瘧篩選,1971年10月取得中葯青蒿素篩選的成功。1972年從中葯青蒿中分離得到抗瘧有效單體,命名為青蒿素,對鼠瘧、猴瘧的原蟲抑制率達到100%。
1973年經臨床研究取得與實驗室一致的結果、抗瘧新葯青蒿素由此誕生。1973年9月,青蒿素首次用於臨床 。由於涉密,1979年關於青蒿素的研究成果才陸續發表 。
1981年10月在北京召開的由世界衛生組織主辦的「青蒿素」國際會議上,中國《青蒿素的化學研究》的發言,引起與會代表極大的興趣,並認為「這一新的發現更重要的意義是在於將為進一步設計合成新葯指出方向」。
1986年,青蒿素獲得新一類新葯證書,雙氫青蒿素也獲一類新葯證書。這些成果分別獲得國家發明獎和全國十大科技成就獎。
2011年9月,中國女葯學家屠呦呦因創制新型抗瘧葯———青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻,獲得被譽為諾貝爾獎風向標的拉斯克獎。
2015年10月,中國女葯學家屠呦呦因創制新型抗瘧葯———青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻,與另外兩位科學家共享2015年度諾貝爾生理學或醫學獎。這是中國生物醫學界迄今為止獲得的世界級最高級大獎。
耐葯性
早在2003年和2004年就有報到指出,在泰國柬埔寨邊界出現首例以青蒿素為基礎的綜合療法的耐葯性案例。2005年以來,治療瘧疾最有效的葯物青蒿素已在柬埔寨、緬甸、越南、寮國以及泰國邊境地區的越來越多患者中失效。
提取工藝
從青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和溶劑汽油浸提法。揮發油主要採用水蒸汽蒸餾提取,減壓蒸餾分離,其工藝為:投料—加水—蒸餾—冷卻—油水分離—精油;非揮發性成分主要採用有機溶劑提取,柱層析及重結晶分離,基本工藝為:乾燥—破碎—浸泡、萃取(反復進行)—濃縮提取液—粗品—精製。
化學合成
半合成路線:從青蒿酸為原料出發,經過五步反應得到青蒿素,總得率約為35~50%。
第一步:青蒿酸在重氮甲烷/碘甲烷/酸催化下與甲醇反應,再在氯化鎳存在的條件下,被硼氫化鈉選擇性還原得到二氫青蒿酸甲酯;
第二步:二氫青蒿酸甲酯在四氫呋喃或乙醚溶液中用氫化鋁鋰還原成青蒿醇;
第三步:青蒿醇在甲醇/二氯甲烷/氯仿/四氯化碳溶液中被臭氧氧化後得到過氧化物,抽干後再在二甲苯中用對甲苯磺酸處理得到環狀烯醚;
第四步:環狀烯醚溶解於溶劑中,在光敏劑玫瑰紅/亞甲基藍/竹紅菌素等存在下進行光氧化合生成二氧四環中間體,再用酸處理得到脫羧青蒿素;
第五步:脫羧青蒿素在四氧化釕氧化體系或鉻酸類氧化劑的作用下氧化得到青蒿素。
全合成路線:可由多種路線對青蒿素進行全合成。如Schmil等1983年報道了一條應用關鍵化合物烯醇醚在低溫下的光氧化反應引進過氧基的全合成路線,反應以(-)-2-異薄荷醇為原料,保留原料中的六元環,環上三條側鏈烷基化,形成中間體,最後環合成含過氧橋的倍半萜內酯。許杏祥等於1986年報道了青蒿素的化學合成途徑,其合成以R-(+)-2香草醛為原料,經十四步合成青蒿素。
生物合成
青蒿素等倍半萜類的生物合成在細胞質中進行,途徑屬於植物類異戊二烯代謝途徑,可分為三大步:由乙酸形成FPP,合成倍半萜,再內酯化形成青蒿素。:FPP→4,11-二烯倍半萜→青蒿酸→二氫青蒿酸→二氧青蒿酸過氧化物→青蒿素。在青蒿芽、青蒿毛狀根和青蒿發根農桿菌等培養體系中進行的青蒿素合成技術極有可能被應用於工業生產。
用法用量
疾病治療用量
①控制瘧疾症狀(包括間日瘧與耐氯喹惡性瘧),青蒿素片劑首次 1.0g,6~8h後0.5g,第 2、3日各0.5g。栓劑首次 600mg,4h後 600mg,第 2、3日各 400mg。
②惡性腦型瘧,青蒿素水混懸劑,首劑 600mg,肌注,第 2、3日各肌注 150mg。
③系統性紅斑狼瘡或盤狀紅斑狼瘡,第 1個月每次口服 0.1g,1日 2次,第 2個月每次0.1g,每日3次,第 3個月每次 0.1g,每日 4次。
直腸給葯
1次 0.4—0.6g, 1日 0.8—1.2g。
深部肌注
第1次 200mg, 6—8小時後再給100mg,第 2, 3日各肌注 100mg,總劑量 500mg(別重症第 4天再給 100mg)。連用 3日,每日肌注 300mg,總量 900mg。小兒 15mg/kg,按上述方法 3日內注完。
口服
先服 1g,6,~8小時再服 0.5g,第 2, 3日各服 0.5g,療程 3日,總量為 2.5g。小兒 15mg/kg,按上述方法 3日內服完。
副作用
1 有輕度惡心、嘔吐及腹瀉等,不加治療能很快恢復正常。
2 注射部位淺時,易引起局部疼痛和硬塊。
3 個別病人,可出現一過性轉氨酶升高及輕度皮疹。
4 妊娠早期婦女慎用。
㈢ 屠呦呦成諾貝爾醫學獎中國第一人,她的"青蒿素"到底是個啥
青蒿素是從復合花序植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯的一種無色針狀晶體,其分子式為C15H22O5,由中國葯學家屠呦呦在1971年發現。
青蒿素是繼乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之後最有效的抗瘧特效葯,尤其是對於腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾,具有速效和低毒的特點,曾被世界衛生組織稱作是「世界上唯一有效的瘧疾治療葯物」。
商用的青蒿素主要來自於植物提取物,理論上植物中青蒿素含量達以上的青篙才有提取青蒿素的價值。而天然植物中青蒿素的含量受地理環境、採集時間、採集部位、氣溫和施肥等因素的影響。中國北方產的黃花蒿中青蒿素含量極低。
從青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和溶劑汽油浸提法。揮發油主要採用水蒸汽蒸餾提取,減壓蒸餾分離。
其工藝為:投料---加水---蒸餾---冷卻---油水分離---精油;非揮發性成分主要採用有機溶劑提取,柱層析及重結晶分離,基本工藝為:乾燥---破碎---浸泡、萃取(反復進行)---濃縮提取液---粗品---精製
㈣ 2,青蒿素提取方法有哪些
從青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和溶劑汽油浸提法。揮發油主要採用水蒸汽蒸餾提取,減壓蒸餾分離,其工藝為:投料---加水---蒸餾---冷卻---油水分離---精油;非揮發性成分主要採用有機溶劑提取,柱層析及重結晶分離,基本工藝為:乾燥---破碎---浸泡、萃取(反復進行)---濃縮提取液---粗品---精製。
㈤ 請簡述紙層析法提取青蒿素的過程 這個圖是怎麼看的 哪邊在下面
香菇多糖的提取多採用熱水及稀鹼溶液,避免在強酸、鹼溶液中進行,否則極易造成多糖回中糖苷鍵斷裂及構象變化。答常用的分離純化方法大致經過沸水浸提、乙醇沉澱、透析及柱層析等步驟。 從青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和溶劑汽油浸提法。揮發油主要採用水蒸汽蒸餾提取,減壓蒸餾分離,其工藝為:投料---加水---蒸餾---冷卻---油水分離---精油;非揮發性成分主要採用有機溶劑提取,柱層析及重結晶分離,基本工藝為:乾燥---破碎---浸泡、萃取(反復進行)---濃縮提取液---粗品---精製。 可見香菇多糖和青蒿素的提取過程都涉及到萃取和濃縮,只是萃取的萃取劑不一樣,方法差別也很大。
㈥ 請你用簡練的語言概括屠呦呦開展青蒿素研究的實驗過程
青蒿素是從復合花序植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯葯物,由中國葯學家屠呦呦在1971年發現。青蒿素是繼乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之後最有效的抗瘧特效葯,尤其是對於腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾,具有速效和低毒的特點。其對鼠瘧原蟲紅內期超微結構的影響,主要是瘧原蟲膜系結構的改變,該葯首先作用於食物泡膜、表膜、線粒體,內質網,此外對核內染色質也有一定的影響。以青蒿素類葯物為主的聯合療法已經成為世界衛生組織推薦的抗瘧疾標准療法。世衛組織認為,青蒿素聯合療法是目前治療瘧疾最有效的手段,也是抵抗瘧疾耐葯性效果最好的葯物,中國作為抗瘧葯物青蒿素的發現方及最大生產方,在全球抗擊瘧疾進程中發揮了重要作用。
㈦ 青蒿素用了那些高中分離提純方法及原理
屬於草酸,運用的蒸餾提純方法。
㈧ 乙醇和石油醚提取青蒿素怎樣祛除黃色
由於青蒿素易溶於有機溶劑,不溶於水,從黃花蒿中提取青蒿素時,應採用萃取法,並且通常在提取前將黃花蒿莖葉進行粉碎和乾燥,以提高效率;乾燥過程應控制好溫度和時間,以防止青蒿素分解.提取過程中宜採用水浴加熱以防止燃燒、爆炸;所得液體濃縮前需進行過濾.最後需要對所提取物質進行鑒定,以確定是否提取到青蒿素.
(1)在乾燥操作時,要控制溫度和時間,如果溫度太高、時間太長會導致青蒿素分子結構發生變化.(2)萃取液的濃度可直接使用蒸餾裝置,在濃縮之前,還要進行過濾操作.進行萃取操作時,在上述試劑中,最好選用的是石...
㈨ 屠呦呦回憶如何發現青蒿素,這個經歷有多曲折
屠呦呦發明青蒿素的經歷是非常曲折的,因為在這中間也經歷了很多次的失敗,過程也非常的艱難。瘧疾對於人類來說是一個非常危險的疾病,但是在屠呦呦發現青蒿素之前是沒有什麼有效的方式能夠快速的治療瘧疾的。青蒿素在人類醫學研究上面是具有里程碑式的意義的,而發現青蒿素的屠呦呦也是一位非常優秀的女性,她在發現青蒿素的過程當中研究了很多種的中葯,在兩千多種中葯當中,她發現有六百多種中葯是有可能對抗瘧疾的。
所以屠呦呦又將青蒿素改為了膠囊,這才達到了令人滿意的效果。青蒿素的發現為大家的身體健康帶來了很多的好處,屠呦呦也是一位非常偉大的科學家。