生物合成青蒿素及其衍生物研究概况

中药青蒿近年来的研究（综述）摘要：青蒿素的发现被国际上誉为“20世纪后半叶最伟大的医学创举”，青蒿素被世界卫生组织称为“是世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。

近年来中外对青蒿素及其衍生物的研究越来越热，从其分子结构研究到它的生理生化特征及它的应用等等。

国内外已有千余篇论文报道该类化合物的化学，药学，药理和临床的研究结果。

本文汇总近年来青蒿素类药物的研究进展。

关键词：青蒿素衍生物研究作用青蒿素。

青蒿是一种菊科植物，长久以来以其退烧的能力而闻名。

因为现阶段疟疾寄生虫对大多数抗疟疾药物都产生了抵抗力，青蒿素以及青蒿的其他几种衍生物最近很受欢迎，如青蒿琥酯，蒿甲醚，双氢青蒿素等等。

青蒿药物，是抗击疟疾的关键，青蒿类药物是中国人自主研发的拥有自主知识产权的化学药，其原料是我国西南山区的青蒿草中提取的青蒿素，我国研发的青蒿类药物在治疗疟疾等疾病中效果显著，当前已经成为国际抗疟疾首选药。

而且青蒿素及其衍生物的抗肿瘤作用也受到广泛关注，美国国家癌症研究所（NCI）已将其纳入抗癌药物筛选与抗癌活性研究计划。

中医中青蒿的功效及作用：功效：清热解暑、退虚热、宣化湿热。

作用：临床常用于暑热外感、发热无汗或温热病发热恶寒等证，还可用于治疗疟疾。

因青蒿能退虚热，故还可用于阴虚发热或原因不明的低热。

临床常用的蒿芩清胆汤、青蒿鳖甲汤、清骨散都是以青蒿为主药而制成的。

其主治阴虚潮热骨蒸，外感温热暑湿，头目昏晕，疟疾，黄疸，泻痢，疥癣，皮肤瘙痒。

近年来青蒿的研究1.青蒿资源的研究(包括野生、引种、杂交培育以及生物合成青蒿素)（1）青蒿野生植物资源：据相关人士对黄花蒿的青蒿素含量与气候、土壤诸生态因子的相关性进行的研究。

结果表明，华中地区中亚热带常绿阔叶林武陵山地区内的黄花蒿含量普遍较高，平均在4．847％。

～8．853％0之间，最高可达10．221‰。

（2）生物合成：据报道的生物合成青蒿素的研究：a.组织器官培养：通过愈伤组织和细胞培养；青蒿发根培养；青蒿芽培养，结果发现青蒿发根及转基因丛生芽培养有较好的前景。

青蒿素及其衍生物研究及临床应用随着国民健康意识的提高，人们对药物治疗的要求也日益增加。

在这个背景下，青蒿素这种传统药物开始引起人们的关注。

青蒿素是从中药青蒿中提取出来的一种有效成分，已经成为治疟疾的主要药物。

近年来，随着研究的深入，青蒿素及其衍生物在抗疟疾的治疗以外，还具有广泛的应用前景。

本文将从青蒿素的历史、药理学、研究进展和临床应用等方面阐述。

一、青蒿素的历史青蒿，又称黄花蒿，是一类分布广泛的植物。

早在2000多年前，中国《神农本草经》中就有对青蒿的记述。

宋代，著名医学家李时中在《千金方》中首次将青蒿列为医用药材。

随着人们对青蒿化学成分的深入研究，1972年，中国科学家屠呦呦从青蒿植物中提取出一种治疟有奇效的成分，命名为青蒿素。

屠呦呦因此获得了2015年度诺贝尔生理学或医学奖。

二、青蒿素的药理学青蒿素在抗疟疾作用方面已被广泛研究，其主要作用机制为干扰疟原虫的代谢和生命活动。

现代研究表明，青蒿素可以与红细胞内的铁离子结合，产生自由基反应，破坏疟原虫的细胞膜和DNA，进而杀死疟原虫。

同时，青蒿素还可以抑制疟原虫的代谢途径，从而更有效地抑制疟原虫的繁殖。

除了抗疟疾的作用之外，青蒿素还具有人体免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗炎症等作用。

例如，青蒿素可以改善肝脏功能，提高免疫力，并且对感染乙型肝炎病毒也具有明显的抑制作用。

此外，青蒿素衍生物的研究也在不断深入。

三、青蒿素衍生物的研究进展随着人们对青蒿素的研究深入，越来越多的青蒿素衍生物被研制出来，其种类和效果也越来越多样化。

目前，青蒿素的衍生物主要分为两大类：青蒿素类和青蒿素内酯类。

青蒿素类主要包括去氧青蒿素和氨甲环酸青蒿素等。

这类青蒿素衍生物具有较高的抗疟疾活性，同时还具有抗病毒、抗炎症等多种作用。

青蒿素内酯类则更加具有多样性。

以氧化物为基础结构的青蒿素内酯，在结构上与青蒿素非常相似，因此具有一定的抗疟疾活性。

另一方面，以二氢吡喃为基础结构的青蒿素内酯，则更多用于抗癌、抗病毒等方面。

青蒿素类化合物的合成及其生物活性研究青蒿素，是一种来自植物青蒿中的天然产物，具有治疗疟疾的功效。

在20世纪70年代，中国科学家屠呦呦首次从中提取出青蒿素，为疟疾的治疗开辟了新的途径。

随着近年来药物研究的深入，青蒿素及其衍生物也引起了越来越多的关注，成为治疗多种疾病的前沿研究领域之一。

本文主要介绍青蒿素类化合物的合成及其生物活性研究。

青蒿素类化合物的合成研究青蒿素的药效作用是由其含有的内酯环、大环和过渡金属等多种结构单元共同作用所致。

由于青蒿素的天然来源极为有限，因此合成青蒿素类化合物成为了研究的焦点之一。

近年来，科学家们在合成青蒿素及其衍生物方面取得了重大进展。

1.1 外消旋青蒿素的不对称合成研究外消旋青蒿素是一种含有两个手性中心的化合物，如何实现其对映异构体的选择合成是一个难点。

研究表明，通过使用手性催化剂或手性辅助剂等手段，可以实现对青蒿素对映异构体的选择合成。

例如，有学者使用氨基醇作为手性辅助剂，在对应的氧化反应中合成了具有高对映选择性的青蒿素衍生物。

1.2 单端基的青蒿素类化合物的合成研究单端基的青蒿素衍生物通常指在中环上引入一个含有反式-亲核芳香取代反应活性的单端基基团。

其主要药理作用也是通过识别阴性药物靶标来发挥作用。

近年来，研究显示，使用磺酰胺基团或其他亲核基团可以有效引入单端基，实现对青蒿素类化合物的不对称合成。

青蒿素类化合物的生物活性研究青蒿素及其衍生物不仅具有治疗疟疾的功效，还可以用于治疗多种疾病，如艾滋病、癌症、系统性红斑狼疮等。

下面我们将介绍青蒿素类化合物在不同领域中的生物活性研究进展。

2.1 抗癌作用青蒿素类化合物在抗癌领域中的应用研究非常广泛。

研究表明，青蒿素类化合物具有广谱的抗肿瘤效应，可以抑制多种癌细胞的生长和增殖。

此外，青蒿素类化合物还可通过诱导癌细胞凋亡、调节基因表达和代谢等多种方式发挥作用。

2.2 免疫抗病毒作用青蒿素及其衍生物在治疗艾滋病等病毒感染方面也具有较好的疗效。

青蒿素及其衍生物的热稳定性研究
青蒿素及其衍生物不仅是一类重要的抗疟药物,而且是一类独特的环状有机过氧化物,其独特的过氧键结构虽是抗疟活性中心,但也导致这类物质对热不稳定,容易受热分解。

为了更好地促进青蒿素及其衍生物的药用发展,同时为了保证青蒿素及其衍生物在生产、运输、储存和使用中的热稳定性,本文选取了4种代表性物质：青蒿素(ARN)、青蒿琥酯(ART)、蒿甲醚(ARM)和双氢青蒿素(DHA,包括三种不同的样品)作为研究对象,探讨其热稳定性。

首先,采用差示扫描量热仪(DSC)分别研究了ARN、ART、ARM及DHA在动态升温条件以及等温条件下的热稳定性,并对这4种物质的自催化性质进行了鉴别；其次,利用绝热加速量热仪(ARC)分别研究了它们的绝热热分解特征,并计算了热分解动力学参数；然后,基于Semenov模型和有限元分析(FEA)模型分别计算了这4种物质在50kg包装下的自加速分解温度(SADT);最后,基于量子化学理论,计算了这4种物质分子的稳定几何构型、键级以及过氧键(-O-O-)的键离解能。

结果表明,在线性升温条件下,ARN和ART的熔化过程和分解过程不能完全分开,属于比较危险的情况；随着储存时间的增加,DHA的第一个放热峰减小,直至消失。

等温测试表明这4种物质的热分解都具有自催化性质；ARN、ART和DHA的热分解发生在固态,而ARM在液相发生热分解；4种物质的热分解反应都不遵循单一反应机理。

绝热状态下,4种物质在热分解过程中的压力均随温度线性增加,DHA的热分解过程存在一个吸热过程；Semenov模型和FEA模型推算得到的SADT值大小具有很好的一致性,DHA的SADT值最小；在相同计算方法下,4种物质分子中DHA的过氧键(-O-O-)键离解能最小,发生热分解的可能性最大。

天然药物青蒿素的合成及研究进展摘要：青蒿素是目前治疗疟疾的特效药。

本文对自青蒿素发现以来的最新研究进展进行了比较详尽的综述。

内容包括:青蒿素的发现及历史，青蒿素的来源，青蒿素的全合成，青蒿素的生物合成以及植物组织培养生产青蒿素，并对青蒿素生物合成的发展前景进行了展望。

关键词：青蒿素全合成生物合成展望0.引言青蒿素（artemisine）是从中药青篙（菊科植物黄花蒿的地上部分干燥物）中提取的有过氧基团的倍半萜内酯抗疟新药，是我国发现的第一个被国际公认的天然药物，在其基础上合成了多种衍生物，如双氢青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯等。

青蒿素类药物毒性低、抗虐性强，被WTO批准为世界范围内治疗脑型疟疾和恶性疟疾的首选药物[1]。

而疟疾是严重危害人类健康的疾病之一，据世界卫生组织（WHO）统计，目前世界上仍有90多个国家为疟疾流行区，全球每年发病人数达3亿～5亿，年死亡人数达100万～200万，其中80 %以上的病例发生在非洲，因此对青蒿素的需求量逐年增加。

但目前世界青蒿素药物生产主要依靠我国从天然青蒿中提取,产量受资源、环境和季节的限制，且生产成本高、产量低、难以满足市场需求。

青蒿素虽已能人工合成,但成本高、难度大,也未能投入生产。

因此，为增加青蒿素的资源，世界各国都在加紧开展青蒿素及其衍生物的开发研究,长期稳定地和大量地供应青蒿素成为各国科学家面临的严峻考验。

近几年，人们试图通过化学合成和生物合成技术来解决青蒿素的生产问题。

本文将对目前国际上青蒿素研究的现状从以下几个方面进行论述。

1.青蒿素的发现及历史青蒿作为药物可以从2000年前，长沙马王堆出土的医书《五十二病》记载中发现，当时是用作治疗痔疮的。

500年后，晋代葛洪《肘后备急方》记载，青蒿就用来进行抗疟治疗了，只不过以前都是把疟疾当成热病。

医药经典著作《本草纲目》也作了同样的记述。

我国对青蒿素的研究始于60年代中期，在周总理亲自批示下，先后组织60多个科研单位和500多员研究人员坚持不懈的深入研究，研究项目包括：新抗疟药物研治、驱蚊药物及措施等，其中包括从中草药中寻找新型药物及对其进行药效筛选。

抗疟疾良药-青蒿素及其衍生物标签：疟疾；疟原虫；按蚊；青蒿素；抗药性据媒体报道，2011年9月23日，中国中医科学院终身研究员屠呦呦在美国纽约的拉斯克奖仪式上领奖。

具有诺贝尔奖“风向标”美誉的国际医学大奖-美国拉斯克奖将其2011年临床医学研究奖（Lasker DeBakey Clinical Medical Research Award）授予屠呦呦，以表彰她在青蒿素（artemisinin）发现及其应用于疟疾治疗方面所作出的杰出贡献。

这一医学发展史上重大发现,每年在全世界，尤其在发展中国家，挽救了数以百万计疟疾患者的生命。

这是中国科学家首次获得拉斯克奖，也是中国生物医学界获得的世界级最高奖项。

1疟疾是一种全球严重的传染病疟疾是经按蚊(anopheles spp)叮咬而感染疟原虫所引发的虫媒传染病。

临床上以周期性寒战、发热、头痛、出汗、贫血和脾肿大为特征。

在疟疾发作时先有明显的寒战，全身发抖，面色苍白，口唇发绀，寒战持续10 min～2 h。

接着体温迅速上升，常达40 ℃或更高，面色潮红，烦躁不安，高热持续2～6 h。

全身大汗淋漓，大汗后体温降至正常。

经过一段间歇期后，又开始重复上述寒战高热发作。

俗称“打摆子”。

人体的剧烈反应与红细胞被疟原虫迅速破坏所致。

如疟原虫侵袭脑组织，引起脑型疟疾,病死率很高。

全球近25亿人生活在疟区，受疟疾威胁，呈现临床症状的患者每年在3～5亿之间，而每年因患疟疾而死亡的人数则在100～300万之间，其中大部分为儿童。

疟疾在夏秋季流行。

在热带亚热带地区，一年四季都可发病。

经疟蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染。

疾病的病原体是疟原虫(plasmodium,spp)。

疟原虫有130余种，主要寄生于人和哺乳动物，少数寄生在鸟类和爬行类动物。

疟原虫有严格的宿主选择性。

侵袭人类的疟原虫有4种：间日疟原虫（plasmodium vivax）、三日疟原虫（plasmodium malariae)、恶性疟原虫（plasmodium falciparum)和卵圆疟原虫（plasmodium ovale)。

青蒿素生物化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述青蒿素是一种来自于青蒿属植物（Artemisia）的天然化合物，被广泛应用于抗疟疾领域。

自从20世纪70年代青蒿素的抗疟活性被发现以来，青蒿素已经成为了目前治疗疟疾的重要药物之一。

青蒿素的独特结构和药理作用使其具有优秀的抗疟效果，特别是对于多药耐药性疟疾的治疗效果显著。

本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，探讨其在抗疟疾领域的重要性，同时对青蒿素近年来的研究进展和未来展望进行分析和归纳。

文章的目的是为读者提供关于青蒿素的全面了解，并展望其在医药领域的应用前景。

在本文的正文部分，我们将先介绍青蒿素的发现与历史背景，包括植物来源的发现和早期研究成果。

然后我们将详细探讨青蒿素的生物化学特性，包括其化学结构和生物合成途径。

接下来，我们将阐述青蒿素的药理作用，包括其抗疟机制和其他可能的药理活性。

通过对这些方面的描述，读者将能够更好地理解青蒿素在抗疟疾领域的重要性。

在结论部分，我们将总结青蒿素在抗疟疾领域的重要性，并展望其未来的研究进展和应用前景。

我们将讨论青蒿素的局限性以及可能的改进途径，以期为疟疾治疗提供更有效的方法。

通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供有关青蒿素的全面了解，同时为未来的研究和应用提供指导和启示。

青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，其在临床治疗中的应用前景仍然值得期待。

1.2文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要对文章进行概述，介绍青蒿素这一主题的背景和意义。

首先，青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，在全球范围内应用广泛，具有极高的疗效和安全性。

其发现和研究不仅对抗击疟疾具有重要意义，也为天然产物药物研究提供了范例。

然后，本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，深入探讨其在抗疟疾领域中的重要性和研究进展。

最后，文章将对青蒿素的未来展望和应用前景进行展望，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

正文部分将着重介绍青蒿素的发现与历史背景、生物化学特性和药理作用。

青蒿中青蒿素及其衍生物的研究青蒿为菊科植物黄花蒿的干燥地上部分，其有效成分青蒿素具有清热解暑，除蒸，截疟的作用。

青蒿素是一种含有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，具有毒性低、抗疟性强等特点。

近代研究发现，青蒿素类药物不仅是一种抗疟疾药物，而且具有一定的抗肿瘤细胞活性和抑制肿瘤的作用，现对青蒿的化学成分和抗肿瘤作用进行概述。

标签：青蒿；青蒿素；衍生物1 青蒿的发现青蒿，又名黄花蒿，是菊科蒿属一年生草本植物，在我国主要分布于吉林、辽宁、河北等省区。

为我国的传统中药，主要用于清热解暑，补气养阴，除蒸截疟。

青蒿入药主要为地上部分，文字记载最早见于先秦医方书《五十二病方》（公元前168 年左右），且在《神农本草经》，《时后备急方》及《本草纲目》等均有收录[1]。

李时珍在《本草纲目》中提到，青蒿一直被尊为正品，为双子叶植物纲、菊目、菊科、蒿属、青蒿种、大头蒿亚种，一年生草本植物。

味苦、辛、性寒，归肝、胆经。

青蒿入药治疗疟疾是长期的临床实践经验所肯定的，其有效成份青篙素用于治疗各种疟疾有独特疗效。

近年研究发现青蒿素及其衍生物具有抗肿瘤作用，德国、美国等国的科学家结合体外试验研究表明青蒿素类药对55个肿瘤细胞系有明显的抑制作用，因此有希望被开发成为新型植物抗肿瘤药物。

2 青蒿的化学成分2.1青蒿素及其衍生物青蒿素（Artemisinin）是从复合花序植物黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子式C15H22O5，是一种含有过氧桥结构的倍半萜内酯类化合物，具有过氧键和δ-内脂环，有一个包括过氧化物在内的1，2，4-三呃烷结构单元，这在自然间中是十分罕见的，他的分子中包括有7个手性中心，它的生源关系属于amorphane类型，其特征是A、B环顺联，异丙基与桥头氢呈反式关系，青蒿素中A环碳架被一个氧原子打断。

青蒿素为最早发现的抗耐药疱疾药物单体，其青蒿素是一种无色针状晶体，味苦。

在丙酮、乙酸乙脂、三氯甲烷或苯中易溶，在甲醇、乙醇、稀乙醇、乙醚及石油醚中溶解，在水中几乎不溶；在冰醋酸中易溶。

青蒿素的合成与应用研究综述1.引言青蒿素（Artemisinin）是一种从青蒿（Artemisia annua）中提取的天然化合物，具有广泛的抗疟疾活性。

它以其独特的化学结构和优异的药理特性在医药领域引起了广泛的关注。

本文旨在综述青蒿素的合成方法及其在药物学和生物学领域的应用研究进展。

2.青蒿素的合成2.1 生物合成青蒿素作为一种自然产物，其生物合成机制备受关注。

在青蒿植物中，青蒿素的合成主要通过青蒿素合成酶（Artemisinin Biosynthesis Enzyme）催化一系列反应而完成。

近年来，通过对青蒿素合成途径的研究，人们对青蒿素的生物合成机制有了更深入的了解。

2.2 化学合成除了生物合成外，人工合成也是青蒿素的重要合成途径。

在化学合成领域，不断有新的工艺和方法被开发出来，使得青蒿素的合成更加高效和可持续。

其中，以鲁特维（Lourteig）法和威廉森（Williamson）合成法为代表的合成方法成为了青蒿素的主要制备途径。

3.青蒿素的应用3.1 抗疟疾活性作为一种天然的抗疟疾药物，青蒿素和其衍生物展现出了广谱和强效的抗疟疾活性。

青蒿素通过与疟原虫的铁离子相互作用，抑制其生命周期，进而消除感染。

该药物对于疟疾的治疗和预防具有重要的意义。

3.2 抗癌活性除了抗疟疾作用外，青蒿素也显示出潜在的抗癌活性。

研究表明，青蒿素及其衍生物在肿瘤细胞中可以诱导细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的生长和扩散。

这些发现为青蒿素在肿瘤治疗中的应用提供了新的思路和可能性。

3.3 其他应用除了抗疟疾和抗癌活性外，青蒿素还具有抗病毒、抗寄生虫、抗菌和抗炎等作用。

它在临床医学中也被应用于治疗其他疾病，例如肝炎、天花等，为相关领域的研究和药物开发提供了方向。

4.青蒿素的局限性和未来发展青蒿素作为一种天然药物，具有许多优势，但同时也存在一些局限性。

首先，其化学结构复杂，合成难度较高。

其次，由于广泛的使用，青蒿素抗药性的出现令人担忧。