双氢青蒿素

2024-05-21

双氢青蒿素(共12篇)

双氢青蒿素 篇1

摘要:本文探讨了经酪氨酸氧化酶提取双氢青蒿素的方法。酪氨酸氧化酶制作方便, 成本低廉, 在原反应的基础上, 不仅缩短了反应时间, 而且将产物转化率由文献提到的普通方法的71%提高到83%。若将此方法应用于工业中, 对于双氢青蒿素的规模化生产, 必将起到了良好的推动作用。

关键词:双氢青蒿素,酶促法,提取过程

青蒿素是上世纪七十年代从传统中药青蒿中提取分离得到的有效成分。自其问世以来, 以快速、高效的治疗作用, 成为疟疾治疗界的里程碑。但是, 青蒿素油溶性、水溶性均不佳, 稳定性差, 限制了它的医用价值。衍生物双氢青蒿素的问世解决了这一难题, 而且随着研究的深入, 发现以双氢青蒿素为原料合成的青蒿素二聚体、含氰基、酯基的青蒿素类, 在抗肿瘤、抗真菌方面活性极强。可以预见, 双氢青蒿素的规模生产必将成为行业发展的需求。

在提取反应中, 酶催化是一种很好的方法, 与化学催化 (特别是一些重金属催化剂) 相比, 其反应条件温和、无污染、底物特异性广泛、而且具有很高的对应选择性。笔者将酶催化应用于双氢青蒿素的提取中, 实验结果显示:转化率和反应时间均有了很大的改善。从而为双氢青蒿素的规模生产开辟了崭新的捷径。

1 提取过程

1.1 仪器与试剂

离心机, Sephades G一25柱, WRAS 1B数字显示显微熔点测定仪 (无锡建仪仪器机械有限公司) , 温度计;FTIR红外光谱仪 (天津市港东科技发展有限公司) ;uV一2501PC型紫外可见分光光度计 (日本岛津) ;KF-2型低温浴槽 (上海比朗仪器有限公司) ;

青蒿素 (邵阳长城集团生物科技有限公司) ;青蒿素标准品;硼氢化钠 (NaBH4, 天津化学试剂研究所) ;磷酸缓冲液;60%~80%饱和度的硫酸铵。

1.2 酪氨酸氧化酶的合成

将一个苹果在pH7.8的磷酸缓冲液中粉碎匀浆, 5000rpm离心15分钟, 取上清液, 加入60%~80%饱和度的硫酸铵, 于4℃冰箱中进行盐析, 离心收集酶蛋白沉淀。酶蛋白溶于小体积磷酸缓冲液 (pH7.0) , 上Se phade s G一25柱脱盐, 磷酸缓冲液洗脱, 收集酶液。酶液中加入冷冻丙酮或乙醇沉淀出酶蛋白, 离心收集酶蛋白, 冷冻干燥得粉末酪氨酸氧化酶制剂, 酶活力11000至15000单位/g。

1.3 双氢青蒿素的酶促合成

将3g青蒿素加入到250ml无水甲醇中, 在水浴上加热搅拌至完全溶解, 冷却至40°C, 加入新鲜的酪氨酸酶制剂, 将2.4g NaBH4平均分成三次、每次间隔3min加入到溶液中。用磷酸将液体调至PH7.5。静置3-5分钟进行酶促反应 (期间快速搅拌效果更佳) 。浓缩反应液至100ml, 加入200ml冰冻去离子水中, 室温搅拌15min, 有白色粉末析出, 过滤收集沉淀, 得双氢青蒿素粗产物, 经稀酸、稀碱洗涤后, 用水洗至中性, 60°C烘干, 得双氢青蒿素2.5g, 产率83.3%, 熔点146-148°C (文献值146-149°C) , m.P.150—153℃ (文献值149~153~2) 。‘H NMR (CDCls) :5.61 (s, 0.5H, 5一H) , 5.39 (s, 0.5H, 5一H) , 5.30 (d, J=3.6Hz, 0.5H, 12一H) , 4.76 (d, J=9.2Hz, 0.5H, 12一H) , 2.63 (in, 0.5H, 11一H) , 2.34—2.42 (m, 1.5tt) , 2.02~2.07 (in, 1H) , 1.46一1.93 (n'l, 7H) , 1.25~1.44 (m, 6H) , 0.91—1.02 (m, 6H, 13, 14一CH3) 。

2 产物表征

2.1 FTIR表征

参照药典, 以KBr压片, 以DHA标准对照品为参照, 用傅立叶变换红外光谱仪测定产品KFIR图谱, 如图1、图2所示。

从图2中可以看出, 吸收峰在3 378.40 cm-1处有DHA的一0H特征吸收, 在1 134.74 cm-1处有一C一0吸收, 在1 093.16、1061.84cm-1处有一C一0一C吸收以及在800~900 cm-1处特有的一O—O一吸收, 样品与标准对照品图谱一致。

2.2 HPLC表征

根据文献方法, 确定以V (甲醇) :V (水) =80:20为流动相, 流速:1.0 m L/Mm in, 检测波长210nm, 进样量:20u L, 色谱柱:Zorbax Eclips e XDB—C18 (150 m m×4.6 nun 5 m) , 柱温:25℃, 测定了DHA标准品和产品的HPLC谱, 如图3、图4所示。

对比图4与图3可以看出, 1、2两个峰为溶剂峰, 3为DHA的OL异构体, 4为DHA的异构体。产物与标准对照品出峰时间一致。

3 结论

青蒿素衍生物用途广泛, 需求量大, 而多数的青蒿素衍生物都是由双氢青蒿素改性而成。因此, 无论是作为抗疟药还是中间体, 双氢青蒿素提取都具有十分广阔的开发前景和社会意义。以上数据充分证明, 在双氢青蒿素的提取中, 与文献报道方法相比, 其在操作上简捷、易控制, 而且酪氨酸氧化酶制备简单、成本低廉, 以酪氨酸氧化酶为催化剂, 解决了常用方法在低温下产率较低的问题, 使其转化率达到83.3%, 产品表征实验证明, 合成产物各项表征均能达到标准品范围。从而, 我们可以说, 本研究大大节约了资源和能源, 易放大, 可以应用到工业生产中。

参考文献

[1]孟丽丽, 肖义军等.二十二碳六烯酸双氢青蒿素酯的合成及抗肿瘤活性的初步研究[J].化学研究与应用, 2009.

[2]张建新, 张瑜等.具有免疫抑制作用的含有聚乙二醇基的青蒿素衍生物的合成, 药学学报ActaPharmaceuticaSinica, 2006.

双氢青蒿素 篇2

屠呦呦与青蒿素

2015年10月5日,从瑞典斯德哥尔摩传来令人振奋的消息:中国女科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。理由是她发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。10月6日上午,一直不愿意接受采访的屠呦呦终于把记者请进家门,一再强调“也没什么好讲的”,她还通过央视发表自己获奖感言,她说,作为一名科技工作者,获得诺贝尔奖是一项很大的荣誉,青蒿素这项生物研究成功是多年研究集体公关的成绩,青蒿素获奖是中国科学家集体的荣誉。

在诺贝尔奖之前,大部分人或许都不知道屠哟哟是何许人,一夜之间她蜚声国内外,而以她为领导的研发小组研制的新型抗疟疾药青蒿素也被大家所熟知。

屠呦呦1930年12月30日出生于浙江省宁波市。“呦呦鹿鸣,食野之苹”,《诗经•小雅》的名句寄托了屠呦呦父母对她的美好期待。她自幼耳闻目睹中药治病的奇特疗效,立志探索它的奥秘。1951年,屠呦呦如愿考入北京大学医学院药学系,选择了当时一般人缺乏兴趣的生药学专业。在专业课程中,她对植物化学、本草学和植物分类学最感兴趣。大学毕业后,屠呦呦就职于中国中医研究院。那时该院初创,条件艰苦。屠呦呦在设备简陋连基本通风设施都没有的工作环境中,经常和各种化学溶液打交道,一度患上中毒性肝炎,但她心无旁骛,埋头从事中药研究,取得了许多骄人的成果。其中,研制用于治疗疟疾的药物——青蒿素,是她最杰出的成就。当年轻的屠呦呦开始这项研究的时候,她当然不会意识到,在漫长而曲折的研究“抗疟”的道路上,有一顶金光闪闪的王冠正在等待她来摘取。

疟疾是一种严重危害人类生命健康的世界性流行病。世界卫生组织报告,全世界约数10亿人口生活在疟疾流行区,每年约2亿人患疟疾,百余万人被夺去生命。特别是上世纪60年代初,全球疟疾疫情难以控制。当时正值美越交战,在越美军因疟疾减员80多万人。美国不惜投入,筛选出20多万种化合物,却未找到理想的抗疟新药。因疟原虫对喹啉类药物已产生抗药性,所以,防治疟疾重新成为各国医药界攻克的目标。继美国之后,英、法、德等国也花费大量人力物力,寻找有效的新结构类型化合物,但一直未能如愿。我国从1964年重新开始对抗疟新药的研究,从中草药中寻求突破是整个工作的主流,但是,通过对数千种中草药的筛选,却没有任何重要发现。在国内外都处于困境的情况下,1969年,39岁的屠呦呦临危受命,出任该项目的科研组长。她从整理历代医籍着手,四处走访老中医,搜集建院以来的有关群众来信,编辑了以640方中药为主的《抗疟单验方集》。然而筛选的大量样品,对抗疟均无好的苗头。她并不气馁,经过200多种中药的380多个提取物进行筛选,最后将焦点锁定在青蒿上。但大量实验发现,青蒿的抗疟效果并不理想。她又系统查阅文献,特别注意在历代用药经验中提取药物的方 法。当她再一次转向古老中国智慧时,东晋名医葛洪《肘后备急方》中称:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”可治“久疟”。琢磨这段记载,她认为很有可能在高温的情况下,青蒿的有效成分被破坏了。于是她改用乙醇冷浸法,所得青蒿提取物对鼠疟的效价显著提高;接着,用低沸点溶剂提取,效价更高,而且趋于稳定。终于,在经历了190次失败后,青蒿素诞生了。这剂新药对鼠疟、猴疟疟原虫的抑制率达到100%。

疟疾,一个肆意摧残人类生命健康的恶魔,被一位中国的女性科学家制服了。屠呦呦,以百折不挠的拼搏精神在中华科技史上谱写了一部精彩的人生传奇。“这一医学发展史上的重大发现,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。在基础生物医学领域,许多重大发现的价值和效益并不在短期内显而易见。但也有少数,它们的诞生对人类健康的改善所起的作用和意义是立竿见影的。由屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样一个例子。”这是2011年度在美国最有影响的生物医学奖——拉斯克奖的颁奖词。

2015年的诺贝尔奖虽然有些姗姗来迟,但毕竟是令人庆幸的。当颁奖词庄严的声音回响在地球上空的时候,各种肤色的人都在向这位耄耋老人表达深深的敬意。

(1)下列对传记有关内容的分析和概括,最恰当的两项是(5分)()()A. 屠呦呦的名字寄托了父母对她的美好期待。小鹿在原野上呦呦地叫着,吃着青草,象征和谐之意,父母希望女儿健康成长。

B. 疟疾是摧残人类生命健康的恶魔,世界上每年有百余万人被它夺去生命。许多国家的科学家都在努力研发制服它的新药物,我国的科学家率先完成了这个任务。

C. 在基础生物医学领域,许多重大的发现,不可能在短期内让人们看见它们显著的价值和效益。例如,屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样。

D. 本文在平实的叙述中穿插一些富有文学色彩的描写,增强了文章的生动性和感染力;作者重点记叙屠呦呦研发青蒿素的艰难历程,描写细腻,有很强的说服力。

E. 拉斯克奖是美国最有影响的生物医学奖,正因为屠呦呦获得这个大奖,为她如今获得诺贝尔生理学或医学奖奠定了坚实的基础。

(2)屠呦呦获得突破性进展,最关键的步骤是什么?请简要分析。(6分)(3)屠呦呦获得成功的因素有哪些,结合文章进行概括并分析。(6分)(4)文中说“各种肤色的人都在向这位耄耋老人表达深深的敬意”,结合全文,联系现实谈谈你对这句话的理解。(8分)

12.(1)答A 给2分,答 B给 3分,答D给1分;答C E 不给分(C项张冠李戴,文中倒数第二段说“屠呦呦……研发的抗疟药物青蒿素”起的作用和意义立竿见影,而不是“不可能在短期内看见显著的价值和效益”。D项“描写细腻” 有误,记叙屠呦呦研发青蒿素的艰难历程,是平实的语言,没有细腻的描写;“穿插一些富有文学色彩的描写”有误。故1分。E强加因果)

(2)改进提取药物的方法(2分)。①从东晋名医葛洪的有关记载中受到启发,认识到可能在高温的情况下,青蒿的有效成分被破坏了(2分);②改用乙醇冷浸法(1分);又采用低沸点溶剂提取法。(1分)。

(3)①源于兴趣理想的动力:自幼耳闻目睹中药治病的奇特疗效,立志探索它的奥秘。选择了当时一般人缺乏兴趣的生药学专业,后来就职于中国中医研究院。②克服困难的执着精神:屠呦呦在设备简陋连基本通风设施都没有的工作环境中,经常和各种化学溶液打交道,一度患上中毒性肝炎,但她心无旁骛,埋头从事中药研究,取得了许多骄人的成果。③研究操作的实践能力:从整理历代医籍着手,四处走访老中医,搜集建院以来的有关群众来信,进行大量实验。④临危受命领导团队的才干:39岁的屠呦呦临危受命,出任该项目的科研组长。(每点2分必须先概括再联系原文分析,答出三点即可)

(4)①“各种肤色的人表达敬意”的原因是每年在全世界,尤其在发展中国家,屠呦呦研发的青蒿素挽救了数以百万计疟疾患者的生命。

②“向这位耄耋老人表达敬意”意味着85岁的老人屠呦呦以百折不挠的拼搏精神在中华科技史上谱写了一部精彩的人生传奇。

③这种“敬意”源于:疟疾这个肆意摧残人类生命健康的恶魔,被一位中国的女性科学家制服了。

④在现实生活中,我们应该有着像屠呦呦一样为理想克服困难、执着奋斗的坚强毅力,不为名利、潜心研究的科研精神,即使获奖依然不忘团队的合作精神;难能可贵的是屠呦呦查阅中国古老的医药典籍,利用现代的科研方法提取的青蒿素是具有中国医药特色的科研成果,为中医药学增光,更为中华文化添彩,她激励着国人、华人为世界人民做出更多更大的贡献。

(素材积累)中国之蒿

1969年,屠呦呦和中医研究院中药研究所几位同事一同参与到“523任务”中。那一年,屠呦呦39岁,职称是助理研究员。

屠呦呦出生于浙江省宁波市,是家中五个孩子中惟一的女孩。父亲摘引《诗经》“呦呦鹿鸣,食野之蒿”,为她取名呦呦,意为鹿鸣之声。谁能想到,诗句中的“野之蒿”,竟真的与屠呦呦结下了一生的不解之缘。1951年,屠呦呦考入北京医学院药学系生药学专业,毕业后被分配到中医研究院的中药研究所工作。由于屠呦呦的专业属于西医,中药所送她到中医学习班,用两年半的时间系统地学习中医药。具有中西医背景,而且勤奋,屠呦呦很快崭露头角。她被任命为中药研究所“523任务”研究组组长,带领4名小组成员寻找抗疟药物的线索。

屠呦呦首先系统地整理历代医籍。她还四处走访老中医,就连单位的群众来信也仔细地翻阅了一遍。由此,她专门整理出了一本《抗疟单验方集》,包含640多种草药,其中就有后来提炼出青蒿素的青蒿。不过,在第一轮的药物筛选和实验中,青蒿提取物对疟疾的抑制率只有68%,并没有成为屠呦呦重点关注的对象。那时,她的注意力都集中在了胡椒上。这种在中国极为常见的植物,对疟原虫的抑制率达到了84%。这是一个很让人兴奋的数据,但此后的深入研究却事与愿违。屠呦呦发现,胡椒只能抑制疟原虫的裂变繁殖,灭杀效果却非常不理想。放弃了胡椒,她把目光又转向了效果并不突出、却在中医药典籍治疟药方中屡屡被提及的青蒿。

早在公元前2世纪,中国先秦医方书《五十二病方》已经对植物青蒿有所记载;公元340年,东晋的葛洪在其撰写的中医方剂《肘后备急方》一书中,首次描述了青蒿的抗疟功能;李时珍的《本草纲目》则说它能“治疟疾寒热”。

但是,当屠呦呦利用现代医学方法检验青蒿提取物的抗疟能力时,结果却并不理想,最初,青蒿提取物对疟原虫的抑制率为68%,但效果极不稳定,有一次实验,它的抑制率只有12%。

为什么在实验室里青蒿的提取物不能很有效地抑制疟疾?为什么同样的提取物却得出千差万别的结果?屠呦呦一时找不到答案,她重新翻出古代医学典籍,一本一本仔细翻查。直到1971年下半年的一天,东晋葛洪《肘后备急方•治寒热诸疟方》中的几句话触发了屠呦呦的灵感:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。” 绞汁使用的办法,和中药常用的煎熬法不同。这是不是为了避免青蒿的有效成分在高温下被破坏?福至心灵的一个闪念,推开了紧锁青蒿素奥秘的大门。此后的情节被众多的讲述者概括为,屠呦呦用沸点只有53℃的乙醚,成功提取了青蒿素。其实,提取青蒿素实验的真实过程是繁复冗杂的。

在2009年出版的专著《青蒿及青蒿素类药物》中,屠呦呦提到了当时的一系列实验。这本专业性极强的书籍中记载的实验过程,穿插着大量的化学分子式、专业术语和数据,在记者这样的外行人看来如同“天书”。只有几句高度概括的纲领性描述能够大致明白,读起来亦颇为艰涩:

“青蒿成株叶制成水煎浸膏,95%乙醇浸膏,挥发油无效。乙醇冷浸,控制温度低于60℃,鼠疟效价提高,温度过高则无效。乙醚回流或冷浸所得提取物,鼠疟效价显著增高且稳定。”

她还特别提示:分离得到的青蒿素单体,虽经加水煮沸半小时,其抗疟药效稳定不变,“可知只是在粗提取时,当生药中某些物质共存时,温度升高才会破坏青蒿素的抗疟作用”。

在实验数据的一份效果对比图表中,利用水浸得到的提取物,对疟原虫的抑制率最低只有6%;乙醇浸膏得到的挥发油毫无效果;乙醇冷浸得到的提取物则可达到95%的抑制率;乙醚提取物的抑制率则是100%!那是一种黑色、膏状的青蒿抗疟物质粗提物,离最终的青蒿素晶体尚有一段距离,但确定无疑的是,打开最后宝藏的钥匙找到了。(节选自《北京日报》2011年10月25日)相关链接

①疟疾,又称为“打摆子”。在人类与疟疾的持久战斗中,起初最有效的治疟药物源于另一种植物——金鸡纳树。19世纪,法国化学家从金鸡纳树皮中分离出抗疟成分奎宁,也就是通常所说的“金鸡纳霜”。随后,科学家又找到了奎宁替代物— —氯喹。氯喹药物一度是抗击疟疾的特效药。但是,疟原虫渐渐表现出了强大的抗药性,上世纪60年代,疟疾再次肆虐东南亚,疫情蔓延到无法控制的局面。②2011年9月,屠呦呦获得拉斯克奖。2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖,她是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家,也是第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。

(1)下列对文章有关内容的分析与概括正确的两项是()()(5分)A.19世纪法国化学家从金鸡纳树中分离出了 “金鸡纳霜”,这曾是人类与疟疾的持久战斗中最有效的药物,后又找到的奎宁替代物——氯喹药物,一直是抗击疟疾的特效药。

B.早在公元前2世纪,先秦医方书就已经对植物青蒿的抗疟药效有所记载,随后东晋的葛洪在《肘后备急方》书中描述了青蒿的抗疟功能;《本草纲目》明确说它能“治疟疾寒热”。

C.本文以记叙为主,按时间顺序,用平实的语言,全面介绍了人类与疟疾斗争的历史,尤其是以屠呦呦为代表的中国科学家,继承优秀传统文化,为世界抗疟作出了巨大贡献。

D.屠呦呦的父亲摘引《诗经》“呦呦鹿鸣,食野之蒿”,为她取名呦呦,寄寓颇深。从北京医学院毕业分配到中医研究院后,“野之蒿”真的与屠呦呦结下了一生的不解之缘。

E.为了避免青蒿的有效成分在高温下被破坏,屠呦呦用沸点只有53℃的乙醚,成功提取了青蒿素——一种黑色、膏状的青蒿抗疟物质粗提物,成功找到了打开最后宝藏的钥匙。

(2)屠呦呦在研制抗疟药物的过程中做了哪些事?请简要概括。(6分)(3)文章多处引用,这些引用分别起到什么作用?请从不同角度简要分析。(6分)(4)屠呦呦获奖,有多方面的原因,请结合文章,谈谈你的理解。(8分)12.(1)参考答案:DE。

评分细则:5分,D.3分;E.2分;B.1分;AC不给分。B.“对植物青蒿的抗疟药效有所记载”缺乏依据,给1分。A“后又找到”错,“一直”扩大了范围。C.“按时间顺序”“全面介绍了”错。

12.(2)参考答案:①系统地整理历代医籍;②四处走访老中医,就连单位的群众来信也仔细地翻阅了一遍;③专门整理出了一本《抗疟单验方集》;④进行了几轮药物筛选和实验;⑤利用现代医学方法检验青蒿提取物的抗疟能力;⑥她重新翻出古代医学典籍,一本一本仔细翻查;⑦用沸点只有53℃的乙醚,成功提取了青蒿素;⑧出版的专著《青蒿及青蒿素类药物》。评分细则:每点1分,答对5点得6分。大意对即可。

12.(3)参考答案:①引用《诗经》的诗句,交代主人公名字的由来,点明了题意;②引用医学典籍《肘后备急方•治寒热诸疟方》《本草纲目》关于青蒿药效的记载,突出古代典籍对于青蒿素的发明起到的重要启发作用;③引用专著《青蒿及青蒿素类药物》中对实验过程的记载,突出表现屠呦呦科学严谨的实验精神,同时表现了研究发明过程的艰难。评分细则:6分,每点2分。大意对即可。

寻找青蒿素 篇3

诺贝尔生理学或医学奖在卡罗琳医学院盛大揭晓,中国药学家屠呦呦因其在研发抗疟疾新药青蒿素中的贡献,与日本科学家大村智、爱尔兰科学家坎贝尔一同,分享了这一大奖。

85岁高龄的屠呦呦,由此成为中国本土首位诺贝尔科学类奖项得主。

非洲“科泰新”

得知屠呦呦获奖,李怀强感叹:“我终于知道了应该感谢的名字。”

李怀强供职于山东外经集团,十几年来辗转加纳、东帝汶和莫桑比克等国,参与了不少惠及当地民众的项目建设。但这些国家均属疟区,他因此曾多次染上疟疾,与死神擦肩而过。

1999年,李怀强第一次到非洲便中了招——在加纳刚下飞机的第一晚,他就出现了发烧、浑身无力等疟疾症状。这时,同事立即给他吃了青蒿素,第二天他就奇迹般地痊愈了。

这一次经历,让他对青蒿素留下了深刻的印象。现在,他每次出差非洲,随身都必备青蒿素。

实际上,对于身处南非、印度、东南亚、中美洲等疟疾重灾区的数亿民众来说,青蒿素并不仅仅是一种药物而已,它带来的——是生与死的分界。

数据显示,在非洲以及其他疟疾重灾区,由屠呦呦主持研发的抗疟药双氢青蒿素(科泰新),目前已拯救了数百万人的生命。仅撒哈拉以南的非洲地区,自2000年起,就有约2.4亿人受益于青蒿素联合疗法,约150万人避免了因疟疾而导致的死亡。许多满怀感激的非洲人,甚至将自己新出生的孩子起名为“科泰新”。

从这个意义上来说,青蒿素的发现,毫不逊色于青霉素,堪称人类医学史上的最伟大的发现之一。

那么,如此神奇的药物,究竟是怎样诞生的?

大海捞针

疟疾是与结核病、艾滋病并称的全球最严重的的传染病之一,以高致死率著称。历史上,疟疾曾经多次肆掠人类,带来极大危害。

发展到21世纪,虽然疟疾在部分地区早已被消灭,但从全球范围内来看,疟疾的肆掠之势并未得到根本遏制。据世界卫生组织统计,目前全球有90多个国家和地区的32亿人,仍处于罹患疟疾的风险之中,每年约有1.24亿至2.83亿人染上疟疾,36.7万至75.5万人因此死亡。

面对猖獗的疟魔,长久以来,人们一直在寻找着对抗的武器。

19世纪末,英国医学家罗斯深入印度疟疾流行地区实地考察,最终证实了传染疟疾的祸首是疟原虫。他因此于1902年摘得了史上第2个诺贝尔生理学或医学奖的桂冠。

此后,得益于罗斯的发现,奎宁、氯喹、氯胍、甲氟喹等抗疟疾药物相继问世。然而,20世纪50年代,这些药物开始逐渐失效,疟疾再度肆虐。这很大程度上是因为疟原虫对这些药物产生了抗药性。

1965年,越南战争爆发。在战场上,万千官兵虽然逃过了枪林弹雨,最终却倒在了疟疾的袭击下;侥幸存活者,也大多丧失了战斗力。

为抵御疟疾,美国投入巨额科研经费研制抗疟新药,但在筛选了近30万个化合物后,却没有取得任何进展。另一方面,一筹莫展的越南则向中国政府紧急求援。

1967年5月23日,我国启动“523”项目,组织7省市60多家单位的500多名科研人员,共同寻找抗疟新药。

此后,研究者们遍寻山林、原野,广泛采集各种中草药。然而,遗憾的是,这种“众里寻他千百度”的人海战术收效甚微,研究者们虽然筛选出了4万多种化合物及中草药,但却始终没找到令人满意的结果。

中国中医研究院的实习研究员屠呦呦正是在这一背景下,开始踏上了日后给她带来诺贝尔奖的抗疟新药研发之路。

由于正处于“文化大革命”时期,相关领域的学术权威统统被迫靠边站,年轻的屠呦呦因兼通中西医而雀屏中选,成为疟疾研究小组组长。

此后,她和同事们一起,埋首于浩如烟海的上万种中草药中,发掘、筛选抗疟药方——这一过程,堪称大海捞针。

为尽快找到答案,屠呦呦和同事们夜以继日,查阅了历代医籍本草以及各地地方药志中的相关记载,并采访了众多老中医,通过反复比对、筛选,最终汇总出2000多个治疟方药。他们从中又精选了640个可能具有抗疟效果的方药,编成《疟疾单秘验方集》,送交“523办公室”。

此后,他们进一步用小鼠模型对这些方药进行评估,就这样,又从200种中药里获得了380种提取物。

以身试毒

在一次提取试验中,屠呦呦等人偶然发现:青蒿提取物很好地抑制了寄生虫的生长。大喜之下,他们开始用青蒿反复做试验,结果却令人失望:青蒿提取物疗效不稳,还伴有毒性。

成功的大门似乎触手可及,却又突然失之交臂。

此时,屠呦呦犹豫了:也许研究方向根本就不对。这时,她被调到海南疟区实验室工作半年。在那里,疟魔的猖獗让她触目惊心:那些脑疟患者,病情一旦发作,几乎瞬间就会倒下;显微镜下,患者的一滴血液中密密麻麻全是疟原虫,临床称为“满天星”。这样的患者,等待他们的,只有死亡。

这一切,都让屠呦呦暗下决心:一定要将新的抗疟药物研发出来。

但当时,青蒿素的提取是一个世界性的难题,从蒿属植物的品种选择到根、茎、页等不同部位的提取,从浸泡液体的反复筛选到提取方法的不断摸索,无数个不眠之夜,屠呦呦和同事们无数次碰壁,又无数次地重新找寻。

“北京的青蒿质量不好,我们就又去找其他地方产的;开始用的是梗,后来尝试用叶子,事实证明有效成分叶子里才有,梗里没有;做完动物试验后发现100%有效,再在自己身上试验药的毒性。”屠呦呦回忆说。

就这样,上百次的实验做下来,屠呦呦的肝脏被“毒”坏了,同事中很多人也都得了各种不同的病。然而,实验结果却依然不稳定。

无计可施的屠呦呦,把目光又重新投向传统医药典籍。从中能否得到新的启示?她想再试一试。

重新翻阅医书,艰辛的寻找,灵感这次却来敲了门——东晋葛洪的《肘后备急方》中的一段文字,让屠呦呦醍醐灌顶:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”为什么是“渍”后“绞取汁”?难道是因为加热会破坏药物的活性成分?

于是,屠呦呦等人开始尝试用沸点更低的乙醚代替酒精进行提取,果然,提取物的活性大大提升,对鼠虐、猴虐的抑制率达到了100%。此后,他们又通过改变药物结构来克服原有的耐药性,并进一步在自己身上进行人体试验。

就这样,在第191次试验时,他们终于成功了!

之后,这种提取物被送往海南省,在患有间日疟原虫和恶性疟原虫的患者身上试用,结果喜人:患者的疟疾症状迅速消失了。

这一结果,令屠呦呦等人信心大增,他们进一步分离纯化了青蒿的抗疟有效成分。1972年,他们得到了提取物中的活性成分,并将其命名为青蒿素。

超越青蒿素

但青蒿素的发现,仅仅是屠呦呦等人研发新药“万里长征”的第一步——这只是揭示出了自然界中能对抗疟疾的有效分子。而接下来更重要的一步,则是创造——将大自然的神奇馈赠转变为可以量产的药物。

屠呦呦等人发现,在菊科蒿属植物中,只有黄花蒿的新鲜叶子在花蕾期含有丰富的青蒿素。而北京本地的蒿属植物,青蒿素的含量则少得多。为了药物量产,他们迫切需要含有更丰富青蒿素的蒿属植物。

在全国进行“海选”后,一种四川产的黄花蒿进入了他们的视野。

有了合适的原材料,制药工作便迅速启动了。在随后的临床试验中,他们尝试制作的第一种药物剂型是片剂。但患者服用之后却产生了不适感。他们又转而采用了新的剂型——纯青蒿素胶囊,临床结果令人振奋。

1979年,为表彰屠呦呦团队的成就,国家科委授予他们国家发明奖。

故事到此,看似结束,却其实刚刚开始。因为任何一种新药的研发,从来都不是一劳永逸的,青蒿素及其衍生物的研究也不例外。

接下来,屠呦呦团队对青蒿素的各类衍生化合物进行了更加深入的研究和评估,结果发现双氢青蒿素更加稳定,且疗效比青蒿素高出10倍,患者的疟疾复发率也更低。

随后,双氢青蒿素在世界范围内得到广泛认可。2005年,世界卫生组织宣布了对抗疟疾最有效的方法——青蒿素联合疗法。这一疗法的核心成分,正是双氢青蒿素。

未来的“预言”

关于青蒿素的获奖,还有一个趣话。

有细心的网友发现,早在2600多年前,《诗经·小雅》中就有了“呦呦鹿鸣,食野之蒿”的记载,据说这是中国古代关于青蒿的最早记载。非常巧的是,屠呦呦的名字,也出自这句诗,因此,有人调侃说:“《诗经》才是真正预言帝。”

实际上,屠呦呦以及青蒿素获得诺奖,当然与《诗经》无关。关于青蒿素,真正的预言,也许将来自那些默默耕耘的科学家和研究者——近年来,中、美等国科学家的最新实验证实,青蒿素类药物具有显著的抗瘤活性,对白血病、结肠癌、黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和肾癌细胞等,均有明显的抑制和杀伤作用;并且其毒副作用远低于其他抗肿瘤药物。因此,在未来,青蒿素类药物很可能作为抗癌药物应用于临床。

在其他领域,青蒿素类药物同样展现出极大的临床价值。

来自广东的研究团队发现:青蒿素具有较强的免疫抑制协同作用,可用于治疗类风湿关节炎,而且其毒性远低于目前的抗风湿药物。目前,该团队已研发出新的青蒿素复方配方并申请了国家专利。

此外,上海药物研究所近年来也针对青蒿素类化合物展开系统研究,合成了多系列的新型青蒿素衍生物,最终发现,马来酸蒿乙醚胺能有效治疗系统性红斑狼疮。该药目前已获得国家食品药品监督管理总局的批准,即将启动临床研究。

双氢青蒿素 篇4

关键词:顶空,气相色谱法,双氢青蒿素磷酸哌喹片,残留乙醇

双氢青蒿素哌喹片是双氢青蒿素和磷酸哌喹组成的复方制剂。双氢青蒿素为青蒿素的衍生物, 是青蒿素在体内的活性物质, 对疟原虫无性体有较强的杀灭作用, 能迅速杀灭疟原虫, 从而控制疟疾。磷酸哌喹为4-氨基喹啉类抗疟药, 抗疟作用与氯喹类似, 影响疟原虫红内期裂殖体的超微结构, 能使滋养体食物泡膜和线粒体肿胀, 导致其生理功能破坏, 从而杀死疟原虫, 体内药效学研究提示二者合用具有增效作用, 无增毒作用, 可延缓疟原虫抗药性的产生。因该药在制剂生产过程中使用了乙醇进行制粒, 乙醇为三类有机溶剂, 根据《中国药典》2010年版附录溶剂残留要求及国际协调会议 (ICH) 相关指导原则的要求, 乙醇残留限度为0.5%, 需对双氢青蒿素哌喹片进行残留乙醇的测定。目前国内外尚未有测定双氢青蒿素哌喹片中乙醇残留的方法报道。笔者根据《中国药典》2010年版二部附录残留溶剂测定法和ICH的要求, 建立了毛细管气相色谱法测定双氢青蒿素磷酸哌喹片中残留乙醇的方法, 现报道如下:

1 仪器与试药

仪器:Agilent 7980气相色谱仪, HP7694顶空进样器, 氢离子火焰 (FID) 检测器, 赛多利斯BT125D电子天平。

样品:双氢青蒿素磷酸哌喹片 (浙江华立南湖制药有限公司, 批号:100923、080710、140710、100813、110710、210610) 。试剂:纯化水、正丙醇、无水乙醇均为色谱级。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

色谱柱:DB-624 (6%腈丙基苯基-94%二甲基硅氧烷, 30 m×0.53μm×3.0μm) ;氮气为载气;柱温:恒温80°C, 保持10 min;流速:3.0 ml/min;分流比:10∶1;进样口温度:220℃;检测器温度:220℃;进样量:0.1μl;顶空瓶平衡温度:80℃, 保持30 min;定量环温度110℃;传输管温度:120℃;顶空瓶充压时间:0.5 min;压力:20 psi (1 psi=6.895 k Pa) ;定量环平衡时间:0.15 min;定量环取样时间:0.15 min;进样时间:1.0 min。采用顶空自动进样方式。

2.2 样品的制备

内标液的选择及制备:正丙醇与乙醇为同系物, 故选择正丙醇为内标, 取0.02 ml正丙醇于100 ml容量瓶中, 精密称定, 并用纯化水稀释至刻度, 摇匀作为内标液。

对照品贮备液的制备:取乙醇0.7 ml (约0.5 g) 于100 ml容量瓶, 精密称定, 并用纯化水稀释至刻度, 摇匀, 作为对照品贮备液。

对照品溶液的制备:制备对照品溶液中乙醇含量与样品中乙醇含量相当, 取对照品贮备液1.0 ml置25 ml容量瓶中, 纯化水稀释至刻度, 取100.0μl与内标液2.0 ml置于顶空瓶中, 摇匀, 加盖密封, 作为对照品溶液。

样品的制备:双氢青蒿素磷酸哌喹片碾细, 称取粉末约200 mg置于顶空瓶中, 精密称定, 加入内标液2.0 ml, 摇匀, 加盖密封, 作为样品溶液。

空白溶剂的制备:取2.0 ml纯化水置顶空瓶中, 加盖密封。

2.3 专一性选择试验

空白溶剂应对测定无干扰, 乙醇峰与正丙醇峰分离度应大于2.0。理论塔板数按正丙醇峰计, 不低于10 000。空白溶剂、对照品贮备液、内标液、对照品溶液及样品色谱图分别见图1~5。

结果显示, 对照品中乙醇峰保留时间为3.356 min, 正丙醇峰保留时间为4.505 min;正丙醇峰理论塔板数为43 520, 乙醇峰理论塔板数为63 391;分离度为16.22。样品溶液重复进样6次, 乙醇峰相对保留时间RSD为0.079%, 正丙醇峰相对保留时间RSD为0.069%。样品中乙醇峰保留时间为3.358 min, 正丙醇峰保留时间为4.506 min;正丙醇峰理论塔板数为43 549, 乙醇峰理论塔板数为63 439;分离度为16.40。样品溶液重复进样6次, 乙醇峰相对保留时间RSD为0.079%, 正丙醇峰相对保留时间RSD为0.069%。

2.4 检测限与定量限试验

定量限:测试样品中乙醇含量能被定量测定的最低值。测试方法为用纯化水稀释对照品溶液, 使信噪比达到约10∶1。

检测限:测试样品中乙醇含量能被检测到的最低值。用纯化水稀释对照品溶液, 使信噪比达到约3∶1。定量限样品重复进样6次, 计算RSD。要求RSD小于25%。结果显示, 检测限=0.19μg (S/N=3.27) ;定量限=0.57μg (S/N=10.54) 。定量限重复进样6次, RSD为17%。

2.5 线性关系考察

制备一系列浓度对照品溶液 (相当于样品中乙醇含量在25%~500%) , 测定该范围内线性关系, 要求r大于0.990 0, 回归线截距相对于100%样品中乙醇含量小于15%。测试方法为将对照品贮备液稀释10倍 (稀释后约含乙醇0.5 mg/ml) , 取已稀释好的对照品贮备液200.0、100.0、40.0、20.0、10.0μl到顶空瓶中, 分别加入内标液2.0 ml, 加盖密封。制成系列浓度的对照品溶液测定。以乙醇含量为横坐标, 乙醇峰面积与正丙醇峰面积之比为纵坐标, 作图。结果显示, 乙醇含量在5.49~109.80μg范围内, 线性关系良好。回归方程为Y=0.002X+0.003, r=0.999 9。截距相对于100%样品中乙醇含量为6.39%。

2.6 准确度试验

采用加样回收的方法测定。要求回收率在90%~110%范围内, RSD小于5%。用已测得溶剂残留量的双氢青蒿素磷酸哌喹片作为乙醇加样回收的试样, 称取双氢青蒿素磷酸哌喹片粉末约200 mg 9份, 对照品贮备液稀释10倍 (稀释后约含乙醇0.5 mg/ml) , 分别加入稀释过的对照品贮备液100.0、40.0、20.0μl (加入的乙醇量相当于样品中含有乙醇量的250%、100%、50%) , 每个浓度配制3份样品。每份样品进样2次。结果:250%、100%、50%三个水平的回收率依次为94.87%、95.84%、96.19%, 平均回收率为95.63%, RSD=3.32%。

2.7 精密度试验

重复性测试方法:对照品溶液重复进样9次。以乙醇峰面积与正丙醇峰面积之比计算RSD。要求RSD小于5%。结果显示, 9次测试的RSD为1.73%。

分析重现性测试方法:精密称取双氢青蒿素磷酸哌喹片粉末160、200、240 mg各3份到顶空瓶中, 分别加入2.0 ml内标, 制成3个浓度9份样品。以乙醇峰面积与正丙醇峰面积之比计算RSD。要求RSD小于5%。结果显示, 9次测试的RSD为3.26%。

2.8 稳定性试验

测定方法为对照品溶液, 样品第一天测定后室温 (约25℃) 放置24 h重复测定。对照品溶液和样品各测试3份, 每份分别测试2次, 以其测试结果的平均值进行评价。结果显示, 对照品放置一天后, 乙醇的含量平均下降为98.43%, 样品平均下降为98.74%。对照品溶液和样品溶液24 h内基本稳定。

2.9 样品中乙醇含量测定

测试6个批号的双氢青蒿素磷酸哌喹片中乙醇残留量, 每个样品称取2份, 每份约200 mg置顶空瓶中, 分别加入内标液2.0 ml, 摇匀, 加盖密封, 作为样品。每份样品进样测试2次。结果显示, 批号080710、140710、100813、110710、210610、100923依次测得乙醇残留为0.010 66%、0.011 85%、0.012 11%、0.009 19%、0.008 32%、0.010 77%。6个批号乙醇残留量平均值为0.010 50%。符合《中国药典》2010年版附录溶剂残留要求及ICH指导原则的要求 (乙醇残留限度为0.5%) 。3讨论

本文建立了一种采用顶空气相色谱法测定双氢青蒿素磷酸哌片中残留乙醇的方法。该方法简单、快捷、灵敏度高、精确。笔者对样品的配制浓度、对照品的配制浓度、内标液的选择、内标液浓度的配制、色谱柱类型的选择、柱温、顶空瓶平衡温度、顶空瓶平衡时间、载气流速、分流比、检测器温度、进样口温度都进行了摸索, 选择了最佳的分析方法, 并对该分析方法进行了验证。实验证明, 采用顶空自动进样测定双氢青蒿素磷酸哌喹中的乙醇残留灵敏度高, 重现性好, 定量准确, 精密度高, 易于操作。对于固体制剂残留溶剂的测定, 值得注意的是, 应该选择好顶空瓶加热温度和平衡时间。本研究中试验了顶空瓶平衡时间20 min, 但测试结果不理想 (多次试验回收率达不到要求) , 故最终选择了80℃、30 min的条件。固体制剂中的残留溶剂测定因存在固体粉末, 对溶剂在顶空瓶中的平衡过程会有一定影响, 故应该让固体基质在顶空瓶中充分达到气-液-固三相平衡后再进样, 以防止固体粉末基质对试验的影响。

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].二部.北京:中国医药科技出版社, 2010:附录Ⅺ、Ⅹ、ⅧP.

[2]何伟, 杨爱霞, 洪怡.顶空气相色谱法测定银杏提取物中的残留溶剂[J].药物研究, 2008, 5 (8) :2.

[3]冯有龙, 伍乃英, 邓鸣.顶空气相色谱法测定盐酸氨溴索中的残留溶剂[J].药物分析杂志, 2009, 29 (10) :1741.

双氢青蒿素 篇5

根据世界卫生组织最新发布的《世界疟疾报告》显示,,全球有43.5万人死于疟疾。,至20,全球疟疾发病率下降,从每千人72例降至59例。虽然该阶段发病率下降18%,但在过去3年中,每千人风险人群疟疾发病率停滞在59例。

然而,全球疟疾防治进展陷入停滞,疟疾仍是世界上最主要的致死病因之一。疟原虫对青蒿素类抗疟药物产生抗药性是当前全球抗疟面临的最大技术挑战。

青蒿素是从植物黄花蒿茎中提取的一种药物,它的抗疟原理是:活化产生的自由基与疟原虫的蛋白相结合,作用于疟原虫的膜系结构,使其核膜、质膜均遭到破坏,线粒体肿胀,内外膜脱落,从而对疟原虫的细胞结构及其功能造成破坏。这一作用机理主要是在疟原虫环状体期发生的。

而青蒿素耐药主要表现为在使用了青蒿素联合治疗方案之后血液中出现疟原虫清除速度减慢的现象。在使用青蒿素联合疗法(简称ACTs)3天疗程后,感染这类疟原虫的患者更容易出现复发。

目前,青蒿素联合治疗法( ACTs)是目前联合国推荐的治疗轻症恶性疟和氯喹耐药间日疟的一线和二线推荐疗法。ACT疗法主要是以青蒿素衍生物结合一种辅助药物,其中青蒿素化合物的作用是在服药后前三天降低疟原虫的数量,而辅助药物的作用是杀死剩下的疟原虫。

全球首例青蒿素耐药(ACTs耐药)病例出现在泰国—柬埔寨边界,由此之后,青蒿素耐药形势日益严重。联合国推荐了5种ACT方案。但在这些方案失灵的地区,联合国推荐青篙琥脂-咯萘啶方案。但是,青蒿素耐药问题依然是国际上面临的难题,每年联合国都会发表《青蒿素及 ACT 耐药性现状报告》以总结全球青蒿素耐药状况并提出解决办法。

根据报道,屠呦呦表示,“适当延长用药时间,或者更换青蒿素联合疗法中已产生抗药性的辅助药物,所谓的‘青蒿素抗药性’问题就能得到解决。”

屠呦呦及其团队认为,目前青蒿素耐药仍表现为寄生虫清除延迟,并无关于完全耐药表型的证据。“青蒿素联合疗法的治疗失败可直接归因于其他联用药物。而非是青蒿素的原因。”

其次,在效力、安全性和耐药风险方面优于青蒿素类药物的下一代抗疟药似乎短时间内不太可能出现。大多数ACT价格低廉(例如加纳一个蒿甲醚-苯芴醇疗程的费用不到10美元)。药物研发项目的高昂成本会影响新药的价格,并有可能阻碍最有需要的患者获得药物。

“青蒿素”背后的故事 篇6

40年来,屠呦呦只有一篇发表于1977年的论文《一种新型的倍半萜内酯——青蒿素》和一本出版于2009年的专著《青蒿及青蒿素类药物》,因为没有博士学位、留洋背景和院士头衔,在圈内屠呦呦被戏称为“三无”科学家。然而,正是这样的屠呦呦,用脚踏实地的科研态度和执着精神,终在人生的耄耋之年摘得这一享有世界声誉的科学奖项。

从传统中医学里获取灵感

青蒿素,源于1967年启动的一个集全国科技之力联合研发抗疟新药的“523项目”,漫长的探索中,60多个单位的500名科研人员组成了研发大军。从药材筛选、有效成分提炼、临床实验、结晶获取、结构分析、人工合成直至新药研发,青蒿素的发现发明过程犹如众多科研人员环环相扣的接力赛,每一棒都功不可没。

那么,究竟谁是青蒿素的第一发明人?

疟疾是危害人类最大的疾病之一,人类与疟疾曾经展开过艰苦卓绝的斗争。在屠呦呦之前,相关的诺奖就有三个,分别是:1902年,发现疟疾经由蚊虫传播的英国军医官罗斯(Ronald Ross);1907年,发现疟疾病原体是血液中的疟原虫的莱佛兰(Alphonse Laveran);1948年,发现DDT是灭蚊良药的瑞士化学家穆勒(Paul Hermann Müller)。但是,根治疟疾的良药一直没能研制出来。所以,至今天,疟疾仍然是危害人类最大的疾病之一,全世界每年有5亿人罹患此病,100多万人因此死亡。

在发现青蒿素之前,对付疟疾的最有力的药物主要是法国科学家19世纪初从植物金鸡纳树皮上提取出的奎宁。20世纪60年代初,由于疟原虫对奎宁类药物产生抗药性,使得全世界100多个国家、2亿多疟疾患者面临无药可治的局面,尤其是东南亚地区死亡率急剧增高。

1961年5月,美国派遣军队进驻越南,越南战争爆发。交战中的美越两军深受疟疾之害,减员严重,是否拥有抗疟特效药,就成为决定战争胜负的关键。美国投入巨额资金,筛选出20多万种化合物,但没有找到理想的药物。越南则求助于中国。1967年,在毛泽东主席和周恩来总理的指示下,一个旨在援外备战的紧急军事项目启动了。因为启动日期是5月23日,故项目的代号被定为“523项目”。

我国组织了全国7省市开展了包括中草药在内的抗疟疾药研究,先后筛选化合物及中草药达4万多种,但没有取得阳性结果。面对失败,科学家们没有退缩,他们重整旗鼓,继续寻找对付这种疾病的新药。

在这探寻新药的一拨又一拨浪潮中,传统中药青蒿脱颖而出。中国科学院上海有机化学研究所的周维善院士说,“青蒿是一株救命草。找到它的人,是中国中医研究院研究员屠呦呦和她的同事们。”

作为“523项目”课题攻关组组长,屠呦呦开始系统整理历代医籍,四处走访老中医,她整理了一个640多种包括青蒿在内的草药《抗疟单验访集》,对其中200多种中草药380多种提取物进行筛查,用老鼠做相关试验。但在最初的实验中,青蒿的效果都不是最好的。当她再次翻阅古代文献时,《肘后备急方·治寒热诸疟方》中的几句话引起了她的注意:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”青蒿里有青蒿汁,然而它的使用和中药常用的煎熬法不同。“后来,我想到可能是因为在加热的过程中,破坏了青蒿里面的有效成分,于是改为用乙醚提取。那时药厂都停工,只能用土办法,我们把青蒿买来先泡,然后把叶子包起来用乙醚泡,直到第191次试验,我们才真正发现了有效成分。”屠呦呦说。从蒿族植物的品种选择到提取部位的去留存废,从浸泡液体的尝试筛选到提取方法的反复摸索,屠呦呦和她年轻的同事们熬过了无数个不眠之夜,体会过无数次碰壁挫折。“北京的青蒿质量非常不好……我尝试用叶子,事实证明叶子里才有,梗里没有……”屠呦呦回忆。

1971年10月4日,这是一个伟大的日子。屠呦呦在实验室中观察到青蒿里的提取物对疟原虫的抑制率达到了100%。“那时候,她脑子里只有青蒿素,整天不着家,没白天没黑夜地在实验室泡着,回家满身都是酒精味,还得了中毒性肝炎。”她老伴儿李廷钊如是说。

标志着一个石破天惊的开始

发现对疟原虫有抑制作用的提取物仅仅是第一步,而接下去青蒿素的发现又经历了无数的困难和挫折。

在各级“523办公室”的有效管理和协调下,北京中药所、云南省药物研究所和山东省中医药研究所分别独立地完成青蒿提取物和青蒿素的分离以及初步临床试验。如同接力赛一样,在青蒿素结构测定过程中,有机所从化学角度,生物物理所用X线单晶衍射,北京中药所从中协调,“523办公室”整体掌控并集合其他单位的设备及人力资源进行支持,可谓举全国之力分工协作。

1972年3月,屠呦呦在南京召开的“523”项目工作会议上报告了试验结果。1973年初,北京中药研究所拿到青蒿结晶。随后,青蒿结晶的抗疟功效在其他地区得到证实。“523”项目办公室将青蒿结晶物命名为青蒿素,作为新药进行研发。几年后,有机化学家完成了结构测定,1984年,科学家们终于实现了青蒿素的人工合成。

“青蒿素的发现是集体发掘中药的成功范例,由此获奖是中国科学事业、中医中药走向世界的一个荣誉。”这是刚刚摘取2015年诺贝尔生理学或医学奖的屠呦呦向外界表达的获奖感言。用原卫生部副部长黄树则在各地区疟疾防治研究领导小组、办公室负责同志工作座谈会上对“523任务大协作”的评价来缩影青蒿素成功发现过程中的协作——若一定要确认在青蒿素发现中个人的贡献的话,如同田径比赛中多人接力赛,屠呦呦是其中的冲刺人。

本土出生、教育、成长的中国人,屠呦呦得到了世界科学的认可和最高的奖励,这本身就是一个了不起的成就。“中国科学界实现了零的突破,”有媒体如是评论,“相信在屠呦呦获奖之前,不知道有多少中国人不相信自己培养的科学家能够得到诺贝尔奖。”“屠呦呦和她的团队所发明的青蒿素是中西医结合一个非常成功的范例”,也有人说,“屠呦呦得到诺贝尔奖,从根本上摘掉‘中医不是科学’的帽子。”中医药科学吗?长期以来,很多人反对中医药,认为中医药是一种文化,不是科学。然而,以屠呦呦为代表的团队在攻克疟疾这一世界顽症的过程中把中医和西医结合起来,不仅充分地展现中医的无穷魅力,更为中国医学和药学的发展提供了一条新的、更加能够造福人类的路径。

抗疟疾青蒿素药物的研制成功,是我国迈向世界医学巅峰的第一步,青蒿素也是我国唯一被世界承认的原创新药。青蒿素,用去了屠呦呦大半生时间,至今她依然痴迷于此,未曾停歇。她说,“荣誉多了,责任更大,我还有很多事要做。”面对媒体,她目光坚定,语调从容:“科学研究不是为了争名争利。”屠呦呦带着几分吴侬软语的方音,“希望我的获奖带来新的激励机制,激励科技工作者以现代科学手段不断认识传统中医药,更好地为世界人民造福。”

“青蒿之乡”——重庆酉阳 篇7

“青蓠之灸〃—重庆西阳10月5曰晚, 屠呦呦站在了世界医学行业最高领奖台, 成为中国首位获得诺贝尔科学奖顶的中国本t科学家及女性诺贝尔奖获得者。她这一站, 再次把中国重庆酉阳“世界青蒿之都”的美誉推向了全球, 引起了全球对重庆酉阳青蒿的高度关注, 全国各地乃至于全世界的各大媒体纷纷报道酉阳青蒿。百度搜索“青蒿”, 酉阳青蒿更是排名前列。10月6日, 记者走进了“世界青蒿之都”重庆酉阳, 实地查看了当地青蒿制药和百姓沖矜青蒿的部分过程。作为国家地理标志保护产品, 酉阳青蒿平均青蒿素含量高达8%。。而重庆酉阳是世界上最主要的青蒿生产基地, 也是全球青蒿素含量极高的富集区, 其青蒿生产种植技术已通过国家GAP认证, 在全球青蒿原料市场占有率达八成以上。整个重庆只有两家制药厂—科瑞南海制药有限公司和重庆华方武陵山制药有限公司—为青蒿素主要生产厂家。重庆华方武陵山制药有限公司是整个重庆市唯一一个拥有GAP认证的青蒿沖植及制药企U/, 目前, 已研发出青蒿素、蒿甲醚、双氢青蒿素、青蒿琥酯等青蒿素类药品4个。记者从该公司相关负责人那里了解到, 由于国家在规范制药管理上存在诸多不力, 制致过剩, 致使青蒿价格下跌, 假冒酉阳货的次劣产品较多。他们迫切希望政府加强规范管理, 借诺贝尔奖的东风, 让酉阳青蒿全面走向世界, 使更多患者早曰得到康复。 (摘自《酉阳新闻网》2015年10月9曰, 李明俊图)

青蒿栽培技术要点 篇8

一、选好品种

青蒿种子品种繁多, 良莠不齐, 应选择株型呈柱型, 分枝多, 子叶紧密, 青蒿素含量较高的品种。

二、苗床育苗

育苗时间在我县应安排1月下旬至2月上旬。选择土壤疏松肥沃、湿润的地块, 制成育苗标准厢, 每一标准厢可移栽大田2亩。标准厢面宽1m, 长5m, 厢面要平, 泥土要细, 四周筑埂, 然后进行土壤消毒 (可用敌克松或重茬保等土壤消毒剂) , 施足清粪水, 再将青蒿种子 (每一标准厢用种3g左右拌草木灰10g、细土2.5~3kg充分拌匀) 均匀撒播在厢面后再撒5kg左右的细土覆盖, 并用喷雾器喷施一次消毒药液, 最后拱膜覆盖。育苗期间注意保持苗床内温、湿度, 出苗后及时除草和施用清粪水促苗。

三、移栽

播种后如果温、湿度适宜, 10~20天即可出苗。出苗后, 如果幼苗过密, 应进行间苗, 以增大幼苗的营养面积, 扩大其间距, 使幼苗间空气流通、日照充足、生长茁壮, 否则, 有碍幼苗生长发育。间苗时适当拔除过密苗、瘦弱苗、病虫苗、徒长苗或畸形苗, 除去混杂其间的其它品种的幼苗和杂草。间苗通常在子叶发生后进行, 不可过迟, 因苗株拥挤易引起徒长, 不利育出壮苗。按株距10cm左右及时疏苗, 幼苗5~7片真叶时, 即可移栽定植于大田内。青蒿怕湿, 应选择排水良好、疏松的沙土或轻粘土栽培。如果栽培地过湿, 易导致基生叶腐烂和病虫害滋生。移栽前, 结合深翻深耕, 施有机肥1 500~2 000kg或氮、磷、钾复合肥60kg。采取垄作栽培, 垄高20~30cm、两垄之间沟宽80~90cm, 株距60~70cm左右, 亩植1 200株左右, 选择雨后阴天移植, 3月下旬至4月上旬完成移栽。

四、田间管理

1. 中耕

移栽成活后及时中耕除草。雨后或灌溉后, 在没有杂草的情况下, 也要进行中耕。幼苗期中耕宜浅, 植株长大后可稍深。

2. 除草

除草方法有人工除草、机械除草与化学除草。化学除草具有高效、及时、省工、经济等特点。目前青蒿还未配有独特的除草剂, 而大面积青蒿栽培中, 杂草对青蒿生长的影响是相当严重的, 在使用除草剂时, 应选择见效快、有效期短的除草剂, 在播种或移栽前施用, 以杀死杂草, 可选用灭生性除草剂, 例如百草枯、草甘磷、五氯酚钠等。但必须在有实践经验的专家或技术人员指导下进行, 以免造成不良后果。最好根据田间杂草种类, 有针对性地用药。药剂失效后, 再播种或移栽。使用除草剂要注意安全, 对使用的浓度、方法和用药量, 要根据说明书确定。青蒿在移栽前, 可选择化学除草;移栽定植后, 应选择人工除草或机械除草, 避免除草剂影响青蒿的生长。

3. 追肥

可根据需要追肥2~3次。幼苗时期的追肥, 主要目的是促进其茎叶的生长, 追施氮肥可稍多一些;但在以后的生长发育期间, 磷、钾肥应逐渐增加。每次每亩追施氮、磷、钾复合肥10kg左右。速效性肥料如腐熟人粪尿、尿素、硫酸铵、氨水、过磷酸钙等均可追肥。追肥的施用方法依肥料种类及植株生长情况而定。追施化肥, 可在植株行间开浅沟条施, 以人粪尿做追肥的, 可与灌水同时进行;还可采用根外追肥, 一般都在生长后期进行, 在植物茎、叶上喷施一定比例的磷、钾肥或微量元素的水溶液。常用的肥液浓度:磷酸二氢钾为0.1%~0.3%、过磷酸钙为1%~3%、尿素为0.5%~1%。对青蒿进行多次根外追肥, 产量至少提高30%以上。苗高1m左右时, 必须进行打顶, 以促进侧枝萌发, 提高产量。

4. 病虫害防治

青蒿病虫害重点防治好茎腐病、小地老虎、蚜虫和黄蚁。对于茎腐病, 在发病初期用甲基托布津、雷多米尔、大生或绿亨6号等杀菌剂药液喷雾。小地老虎主要在苗床和大田移栽初期为害, 可在苗床或移栽时围绕植株撒施乐斯本颗粒剂或喷施进口敌杀死药液。防治蚜虫施用吡虫啉或博得药液。防治黄蚁灌施乐斯本或锐劲特药液。

五、采收与加工

青蒿收获的产品为植物的干叶。应在青蒿营养生长末期至初现蕾期及时进行收获, 过早则叶片产量低, 过迟则青蒿素含量下降, 最终都影响经济效益。在我县7月20日以后即可采收青蒿, 9月份以前必须采收完毕。应选择晴天抢收。收割时砍倒主杆, 在大田晒1天, 第二天收起在晒场晒干, 严禁将枝杆等粗杂物或其它杂草树叶混入蒿叶, 以保证青蒿原料质量。特别注意如采收期间遇天气阴雨, 应及时采取烘干处理措施, 防止蒿叶霉烂损失。对符合质量要求的青蒿叶应加强保管或尽早销售, 以防止霉变。

青蒿栽培管理技术 篇9

1 植物形态与生长习性

青蒿为一年生草本植物, 高达2.0~2.5 m, 全株黄绿色, 有臭气。茎直立, 多分枝。茎基部及下部的叶在花期枯萎, 中部叶卵形, 二至三回羽状深裂, 上面绿色、下面色较浅, 两面被短微毛;上部叶小, 常一次羽状细裂。头状花序极多数, 球形, 直径1.5~2.0 mm, 有短梗、下垂;总苞球形, 苞片2~3层, 无毛, 小花均为管状, 黄色, 边缘雌性、中央两性, 均能结实;瘦果椭圆形, 长约0.7 mm, 无毛。花期7—10月, 果期9—11月。

2 栽培技术要点

2.1 播种育苗

(1) 品种选择:选用青蒿素含量高、迟熟多叶高产品种。

(2) 苗圃地选择、备耕:苗圃应选择便于管理或者距离大田较近的, 排灌良好、土层深厚, 质地疏松、地势较高、避风向阳、肥沃的水田或菜地, 通过犁耙整碎, 起厢宽120 cm、沟深20~30 cm, 除净杂草。下种前15 d可用稀腐熟人粪尿水对苗床进行淋施, 做到薄施多次;667 m2施入草木灰30 kg作基肥。

(3) 适时播种:青蒿种子没有休眠期, 一年四季都可以播种。发芽率90%以上。一般在2月中旬, 气温较稳定时播种。生产上根据作物搭配需要适当安排播种期。按1个标准厢栽种 (2×667) m2, 撒播青蒿种子2~3 g。

(4) 消毒处理:苗床播种后用恶霉灵土壤杀菌剂3000倍液进行消毒, 每667 m2用药2~2.5 L。

(5) 苗床管理:在子叶露土时, 打开苗床拱膜一端, 将平铺在苗床里面的内膜揭走, 然后还原外拱膜并覆土盖严。播种后保持土壤湿润, 齐苗前注意厢面不能干燥发白, 否则, 刚发芽种子会失水凋萎死亡, 影响成活率。雨天及时排水防渍;晴天气温较高, 薄膜内的温度高于37℃, 手伸进去有烫手感觉时, 要揭开薄膜两头, 让其通风降温。在2~4片真叶时, 逐渐揭膜炼苗, 先揭两头, 再揭旁边, 最后撤去。基肥不足的苗床, 看苗补肥, 注重薄肥勤施, 用3%~5%腐熟农家肥液或0.1%~0.3%进口复合肥液淋施, 当种苗长至5 cm高或3~5对真叶时可进行假植。

2.2 幼苗假植

(1) 假植床准备:在大田或距离大田较近的湿润、疏松、透水地块, 翻铧后清除杂草、石块并欠细整平。按长10 m、宽1.3 m的规格理好标准假植床, 床面平坦, 苗床间沟宽20~25 cm, 沟深15 cm左右。苗床四周起出排水沟。

(2) 假植时间:青蒿幼苗假植地选择与苗圃地的要求基本一致。假植时间在种苗3~5片真叶期, 茎节间和叶柄短时进行假植, 目的是培育壮苗;切莫使用茎细、茎长的弱苗进行假植。

(3) 假植密度:1个标准假植床 (移栽667 m2) 摆放1300个肥球或营养袋, 即横置13个、竖摆100行。

(4) 假植方法:青蒿幼苗假植主要采用肥球或营养袋方式。肥球假植方法:取适量营养土包住幼苗根部, 双手配合揉成“团而不紧, 松而不散”的假植肥球。营养袋假植方法:先往营养袋中装入一定数量营养土, 再取1株幼苗放进营养袋中心并覆盖营养土至幼苗根茎处, 用力适当压紧。

(5) 假植地管理:假植后淋足定根水, 保持土壤湿润。雨天注意及时排水, 以防渍水烂根死苗。假植还青后要及时追施苗肥, 做到薄肥多施, 假植4~5 d后, 用3%优质复合肥 (氮、磷、钾含量各15%) 液淋施。假植15 d后施第二次。同时做好病虫害防治工作, 种植前喷1次送嫁药, 药剂适用50%乐果乳剂1000倍液、48%乐斯本1000倍液, 防治青蒿瘿蚊、蚜虫等;每50 kg配好的药液再加40%灭病威50~100 m L防治病害。当植株长到20~30 cm高时, 便可进入大田栽植。

(6) 覆膜:假植肥球或营养袋摆放完毕, 用手动喷雾器喷施适量定根水。然后用1.6 m左右长的竹条为骨架搭建成拱形棚, 再用地膜覆盖, 地膜四周覆土盖严。如遇大晴天, 还需盖上遮阳网直至幼苗成活。

(7) 假植床管理:假植苗床保持温度在15~25℃, 空气相对湿度在80%以上。幼苗成活后, 温度在15℃以上即可揭膜炼苗, 昼揭夜盖。苗床温度超出28℃必须揭膜, 以防烧苗。利用早晚勤浇清粪水, 保持苗床土壤湿润不发白。幼苗定根后5~7 d, 撒施促苗肥, 按1个标准假植床泼洒50 kg清粪水。要求傍晚施肥, 每次泼洒粪液后立即用喷雾器喷清水清洗叶面, 以防烧苗。

2.3 大田移栽定植

(1) 选地、整地、施足基肥:选择海拔高度在300~800 m地区的土层深厚、排水较好的土壤, 在移栽前将土耙细整平, 清除杂草、石块等, 并在土地周围起出宽35 cm、深30 cm的排水渠道。一般中等肥力的地块, 底肥按每667 m2施1 kg生物肥、50 kg饼肥、500 kg腐熟栏粪、30 kg磷肥、25 kg草木灰混配。

(2) 定植时间:3月初至5月初, 当假植苗高达20~25 cm时进行大田栽植。栽植时选择晴天下午或阴天进行, 水源不足的大田宜在雨前或雨后栽植。

(3) 种植密度:根据地力高低进行合理种植, 土地肥力较高的种植疏些, 反之密些。中等肥地块的株行距为75 cm, 一般667 m2植1185株。不要过于密植, 否则不利于鲜叶高产。

(4) 定植方式:根据苗势的壮弱、苗的大小分类、分批移栽, 确保同一块田幼苗生育期一致, 方便生产中的统一管理。

2.4 大田管理

(1) 查苗、补苗:种植后15 d内及时查苗、补苗。

(2) 水分管理:青蒿喜湿润、耐旱、怕渍水, 排灌条件好的前期应浇足定根水保持土壤湿润, 以提高成活率。土壤渍水时, 根系生长差, 植株发黄、矮小, 严重时根系腐烂, 植株死亡, 故雨水季节应及时做好排水工作。

(3) 施肥:青蒿定植后, 要及时追肥。根据近五年来的青蒿施肥试验, N、P2O5、K2O按1.0∶0.7∶1.2制作复混肥效果明显, 肥料以有机肥为主, 化肥为辅。施肥方法:排灌条件好的水施, 排灌条件差的充分利用雨前、雨后撒施于株边, 距植株不能太近, 以免造成肥害, 影响植株生长。移栽后7~9 d, 667 m2用复混肥5 kg加500 kg清粪水;移栽后15~20 d, 每667 m2用复混肥17.5 kg, 施肥后进行覆土、中耕、除草;移栽后35~45 d, 每667 m2穴施35 kg复混肥并加土覆盖。在6月下旬, 青蒿植株开始二级分枝后, 叶面喷施微肥和植物生长调节剂 (芸薹素) [7];7月上旬, 用硼肥加磷酸二氢钾喷雾。

3 病虫害防治

3.1 病害

(1) 茎腐病:在发病初期667 m2用1%硫酸亚铁或70%甲基托布津100 g对水45 L及时喷淋防治, 或用40%灭病威300~500倍液喷施。为控制蔓延, 应做好理沟排水。

(2) 黄萎病:移栽时用40%五氯硝基苯粉剂进行土壤消毒, 发病初期可施用50%多菌灵可湿性粉剂450倍液。

(3) 白粉病:在高温高湿气候条件下, 病害传播较快, 发病初期可喷洒50%甲基托布津可湿性粉剂1000~1500倍液。

3.2 虫害

(1) 青蒿瘿蚊:在虫瘿初期, 及时选用50%乐果乳剂1000倍液、48%乐斯本1000倍液喷施, 大田防治再加80%敌敌畏1000倍液有利于杀灭瘿蚊成虫。

(2) 蚜虫:可用25%扑虱灵100 g对水45 L手动喷雾防治。

(3) 菜青虫:发生严重时可用10%高效灭百可2500倍液喷施。

(4) 小地老虎:使用90%敌百虫30倍水溶液拌鲜草5 kg, 进行诱杀。

(5) 金龟子:用90%敌百虫800倍液喷雾。

(6) 黄蚁:为害初期以48%毒死蜱1000倍液浇灌受害植株根茎部。

注意事项:在青蒿生产上, 禁止使用高毒、高残留农药, 如有机磷农药等。

4 采收与初加工

4.1 采收期

青蒿收获的产品为植物干叶, 收获期掌握在青蒿生长盛叶期 (青蒿植株封行后下层叶片有转黄现象时) 采收。过早采收, 叶片青蒿素含量低, 产量也低花蕾后采收, 叶片变小, 产量下降。一般8月为盛叶期, 宜于9上旬采收完毕。即在青蒿植株进入花序分化末期至现蕾初期, 晴天及时完成采收, 最好在晴天9时至16时收割。

4.2 采收方法

人工逐株收割, 抖落老脚叶, 从茎杆基部砍断主杆。

4.3 初加工方法

选择晴天太阳较猛时, 砍倒植株, 放在大田晒1~2 d, 然后收起在晒场晒干, 用木棒或打谷机脱叶。种植面积较大的, 可在种植地用三色塑料布铺底脱叶。量大时在田间边割边用脱叶机脱叶, 然后用蒿叶编织袋装运至专用晒场进行晾晒或加热干燥处理。收起叶片后要过筛, 先用粗筛, 后用孔径较小的过筛一次, 筛去杂质、小枝梗后, 继续晒至用手抓有扎手感觉即符合收购标准, 然后装入防潮包装袋中, 即可交售。

参考文献

[1]赵生芳, 张瑞琴.青蒿研究的现状[J].中国药师, 2003, (11) :733-735.

[2]杨婷.重庆青蒿的品质评价研究[D].成都中医药大学硕士学位论文, 2007.

[3]胡媛.青蒿研究进展[J].海峡药学, 2010, 22 (11) :4-7.

[4]杨柯, 曾春晖.莨菪亭解热作用机理实验研究[J].中国药物应用与监测, 2006, (3) :24-27.

[5]陈又平.渝东南民族地区资源结构优化与县域经济增长研究[D].重庆师范大学硕士学位论文, 2009.

[6]刘坚, 廖学文.渝东南民族地区区域经济动态发展水平分析[J].重庆教育学院学报, 2009, (6) :8-11.

青蒿素提取工艺研究进展 篇10

1 提取方法

1. 1 传统溶剂提取法

黄花蒿中提取的青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于醋酸乙酯、苯及丙酮等有机溶剂,可溶于乙醇、甲醇,几乎不溶于水。因此传统的提取常采用有机溶剂法,随后采用重结晶和柱层析进行分离。

1. 1. 1 索氏提取

索氏提取法,又名连续提取法、索氏抽取法,主要利用溶剂回流和虹吸原理从固体物质中萃取化合物的一种方法。提取过程中每一次固体物质都能被纯的溶剂索萃取,因此萃取效率较高。韦国锋等[2]通过实验探讨青蒿素的提取工艺,采用不同溶剂如丙酮、甲醇、石油醚、A号油等,比较索氏提取和回流提取两种工艺。最终结果表明: 索氏提取法及A号油提取的青蒿素含量较高,所需的提取时间短,耗能少,操作也方便。

1. 1. 2 室温提取

王铁[3]以青蒿叶干粉为原料进行4水平如搅拌速度、溶剂量、温度、时间的正交实验,最终得出提取的最佳条件为: 搅拌速度800 r/min,溶剂量60 m L( 1 g原料) ,提取温度50 ℃ , 提取时间2 h,原料粒度0. 25 mm,青蒿素的提取效率最高可达78. 19% 。

传统溶剂提取青蒿素操作工艺繁琐,很难达到精制的目的,提取成本高且易引起环境污染等不良问题而受到较大的限制。

1. 2 超声波提取法

超声波提取也称超声波萃取,是利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分的一种现代高新技术手段。 赵兵等[4]通过实验比较普通石油醚和超声强化石油醚的提取工艺,得出超声波能增加提取效率、缩短提取时间、提高产品质量及减少熔化极消耗。

超声波萃取青蒿素具有无需加热、提取效率高时间短、耗能少、与其他提取方法相比溶剂消耗少,操作方便快捷,提取产品质量高无结构破损,但此法的不足之处在于其噪声大,产生大量热能[5]。此技术主要用于小型实验室,需要用于大规模工业生产,还需要进一步研究优化。

1. 3 微波萃取法

微波萃取又称微波辅助提取是一种用于食品和中药有效成分提取的新技术[6],利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分以基体有效分离,并能保持分析对象的原本化合物状态的一 种分离方 法。微波是指 频率在300 MHz ~ 300 k MHz之间的电磁波[7,8]。韩伟等[9]运用微波萃取技术提取青蒿素,分别从提取溶剂、物料粉粒度、微波辐射时间等工艺条件对提取效果进行了考察,最终得出: 微波萃取适合青蒿中青蒿素的提取萃取,找到了微波提取的最佳溶剂为6号溶剂油; 发现提取效率与原料粒度有密切关系,粒度越小提取效率越高,以120目黄花蒿为原料的提取效率最高; 辐射时间的长短也能影响提取效率的高低,在一定的时间范围内,辐射时间越长,提取效率越高。

微波辅助萃取法具有不存在热惯性,因而过程易于控制; 无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资; 所需试剂用量少,节能,污染小; 处理批量较大萃取率高,节约时间,回收率较高等优点。

1. 4 超临界流体萃取法 ( SFE)

超临界流体是指处于临界温度( Tt) 和临界压力( Pc) 以上的流体。超临界萃取就是一种物理分离和纯化的方法,利用压力温度对CO2超临界流体溶解能力的影响而进行的,其萃取过程由萃取和分离过程组合而成,通过控制条件得到最理想比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法降低超临界流体的溶解能力,使被萃取物完全析出,从而达到分离提纯的目的。该技术在很大程度上避免了传统物质提取过程的缺陷,特别适合于对热敏感的天然物质的分离,在医药用品、食品方面、日用香料等工业领域都有广泛应用[10]。钱国平等[11]研究了超临界CO2萃取青蒿素的影响因素,实验结果表明在温度为40 ~ 60 ℃ 和压力在15. 2 ~ 29. 7 MPa的条件范围内,随着萃取温度和压力的增加,萃取率额逐渐增加,但萃取选择性下降。葛发欢等[12]对黄花蒿中的有效成分进行了研究,比较传统的工艺生产和超临界技术提取结果表明在超临界CO2条件下提取效率有一定程度的提高,提取时间缩短,降低了提取成本。

超临界流体萃取技术优缺点[13]: 特别适用于分离热敏性物质; 萃取时间短、萃取率高,有效成分含量高,节约能源,超临界CO2是无毒溶剂。超临界流体技术需要在高压下完成分离,设备要求高,投入大,运行成本高,因此这一技术在工业生产中目前较难普及。目前,世界许多国家正在开发研究,以便完善和拓宽这一技术,使它真正应用与工业生产,造福人类社会。

2 结 语

中药青蒿素 抗疟更抗癌 篇11

我叫青蒿素,是一种新型的抗疟天然药物。或许大家对我不是很熟悉,但是我的母亲大人可是大家所熟悉的青蒿,又名黄花蒿,最早记载于马王堆汉墓出土的《五十二病方》,是民间常用的药物,有截虐、消暑退热、治疗感冒、除虚寒、健胃、止血、杀虫等功效。虽然人们知道我的母亲有诸多功效,但是不知道其实我才是最大的“功臣”。直到近年,我终于遇到了我人生的伯乐——中国科学家屠呦呦,是她发现了我的才能,并想方设法让我完好无损地从母亲身体里“分娩”出来。咱俩因此收获都不小,我挽救了更多人性命,屠呦呦也因此获得了有诺贝尔奖风向标之美誉的拉斯克奖。

初露锋芒:抗疟

有人或许会质疑,有抗疟疗效的中药西药多得去了,你有啥好稀奇的?但是我要告诉大家,我不仅具有显著的抗疟疗效,抗疟机理与其他抗疟药也有不同。其他药物会干扰叶酸代谢,给人体带来一定的副作用。但是我不会,本着救人又不伤人这个目的,我有个新办法:通过干扰疟原虫的表膜——线粒体功能,从而导致虫体结构全部瓦解。正是由于我具有高效、快速、低毒、安全等显著优势,才得到大家的认可,成为世界卫生组织推荐的抗疟药品,特别是对脑型疟疾和抗氯喹性疟疾有很好疗效。

现在我的同类成分已被开发成各种药物,主要包括直接从植物黄花蒿中分离提取的具有过氧化基团的倍半萜内脂类化合物青蒿素及双氢青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚及蒿乙醚等青蒿素的衍生物。

开启新篇章:抗癌

我十分幸运,在被发现能抗疟之后,又遇到了许多伯乐,他们之后的发现让我又开启了新的篇章:抗癌!我的优点还不仅仅是对肿瘤细胞有杀灭作用,更重要的是我对于正常细胞几乎无细胞毒性,还可以通过阻滞细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤新生血管形成、调节肿瘤相关基因的表达,以及损伤细胞线粒体等作用机制而实现抗肿瘤作用。他们研究发现,我独特的作用机制使青蒿琥酯对肿瘤细胞具有很好的靶向性,合用其他抗肿瘤药物后可以产生协同作用;将我与转铁蛋白共价结合的复合体,增强了我对肿瘤细胞的细胞毒性和选择性,是抗肿瘤药物治疗中一种非常有前景的药物;况且,我与传统化疗药相比,还具有来源广泛、价格低廉、抗癌谱广且毒副作用小等优点。

目前,我与我的兄弟姐妹的抗肿瘤活性已成为研究的热点,有希望被开发成为新型植物抗癌药,广泛应用于临床。毒理学研究表明,虽然我们也具有一定毒性,但基本都是可逆的。其中,我、蒿甲醚及青蒿琥酯在动物生殖毒性试验中均显示有胚胎毒性作用,基于这一点我还有望成为抗早孕药物;不过,我在动物实验时已证明具有神经毒性,虽然临床治疗中还没发现对人有神经毒性,可在大剂量重复给药的情况下,应密切关注患者可能出现的神经毒副反应,保证更安全地用药。

青蒿组分的体外抗氧化活性研究 篇12

关键词:青蒿,抗氧化活性,DPPH法,总黄酮,总酚酸

随着自由基生物学深入发展, 人们逐渐认识到, 自由基会对人体的产生一定的负面影响, 而适当补充外源性抗氧化剂或给予能促使机体内源性抗氧化物质恢复到一定水平的药物, 可以改善这一状况[1]。抗氧化剂是指在低浓度下能有效延缓或阻止底物 (蛋白质、脂质、糖和DNA) 氧化的物质[2]。目前抗氧化剂依据其来源可分为两大类:化学合成抗氧化剂和天然抗氧化剂。现代研究表明化学合成的抗氧化剂, 如二丁基羟基甲苯 (BHT) 、丁基羟基茴香醚 (BHA) 、没食子酸丙酯 (PG) 和特丁基对苯二酚 (TBHQ) 具有一定的毒性和致癌作用, 其应用范围受到一定的限制, 而天然抗氧化剂因其具有无毒副作用、无残留、无污染、稳定、安全等优点, 符合人们对健康、安全新需求, 而越来越受到人们的关注。天然抗氧化剂的研究在医药学、保健与功能食品、美容养颜护肤等领域均有非常重要的意义[3]。

现代研究表明某些中药具有明显的抗氧化活性, 并与其所含各种各样的天然产物, 如酚酸、黄酮类化合物和丹宁酸等密切相关。近年来, 中药的抗氧化活性受到研究者的关注, 取得了许多研究成果[4,5,6]。因此, 中药资源可作为高效的天然抗氧化剂筛选的一个重要来源。

青蒿 (黄花蒿, Artemisia annua L.) 为菊科蒿属 (Arte misia) 一年生草本植物[7]。味苦, 性寒而芳香, 入肝、胆经。本品苦寒以清热, 芳香而透散, 长于清泄肝胆和血分之热, 可使阴分伏热由阴分透出阳分。常用治暑邪发热、温邪伤阴发热、疟疾寒热、骨蒸劳热以及血分有热的风疹瘙痒等症[8]。

目前对青蒿中抗氧化活性的研究不多, 仅有少量文献对青蒿中水提取物、黄酮类化合物的抗氧化进行报道, 而有关青蒿中的抗氧化活性物质基础的未见报道。本研究拟根据青蒿的传统提取方法, 利用溶剂萃取、D101大孔树脂等分离手段对水提取物进行组分划分, 并进行DPPH自由基清除活性评价, 明确青蒿抗氧化活性组分, 拟为从青蒿筛选天然抗氧化剂提供实验参考依据, 为今后青蒿资源在天然抗氧化剂的开发和应用奠定基础。

1材料与方法

1.1仪器与材料

1.1.1仪器

RE-5205/RE-52A旋转蒸发器 (上海亚荣生化仪器厂) ;TDL-5-B型台式低速离心机 (湖南星科科学仪器有限公司) ;电热真空干燥箱 (天津市天宇实验仪器有限公司) ;BP121S万分之一天平 (德国赛托利斯公司) ;XW-80A微型漩涡混合仪 (上海沪西仪器厂有限公司) ;KQ-250E型超声波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司) ;MODEL2-16A高速离心机 (TOMOS) ;202-0型台式干燥箱 (北京市永光明医疗仪器厂) ;多功能微孔板分析仪 (美国Molecular Devices公司) 。

1.1.2 试剂与药材

1.1.2.1试剂

D101型大孔吸附树脂 (天津市海光化工有限公司) ;甲醇, 乙腈为色谱纯 (天津康科德有限公司) ;芦丁, 没食子酸 (中国药品生物制品检定所) ;DPPH (Sigma-aldrich) ;甲酸 (TEDIA Company, USA) 水为超纯水 (Millipone) , 其余试剂均为分析纯。

1.1.2.2药材

青蒿 (江苏康源股份有限公司青蒿基地) 。

1.2 实验方法

1.2.1 青蒿组分的制备

称取青蒿饮片0.5 kg, 置于10 L圆底烧瓶中, 加6 L蒸馏水, 浸泡12 h, 加热回流2 h, 滤过, 剩余残渣加入4 L蒸馏水, 加热回流2 h, 滤过, 合并滤液, 60℃减压浓缩至700 m L, 取50 m L母液作为S1, 剩余母液70%醇沉, 静置12 h。醇沉溶液14 000 r/min, 离心10 min, 得沉淀S2和上清液, 上清液于60℃减压浓缩至400 m L, 取50 m L作为S3。剩余溶液用等体积石油醚萃取, 得石油醚萃取物S4, 取剩余溶液50 m L作为S5, 然后剩余溶液用等体积乙酸乙酯萃取, 得乙酸乙酯萃取物S6, 取剩余溶液50 m L作为S6。过D101大孔树脂, 分别用两个柱体积的蒸馏水, 20%乙醇, 70%乙醇, 95%乙醇进行洗脱, 得S8~S11。将S8~S11置于水浴锅上挥干, 然后放入60℃真空干燥箱中干燥约8 h, 至恒重取出, 称量。5, 然后剩余溶液用等体积乙酸

1.2.2 青蒿组分清除DPPH自由基活性研究

二苯基苦味肼基自由基[DPPH·]是一种稳定的以氮为中心的自由基, 在517 nm波长处有最大吸收。[DPPH·]醇溶液呈紫色, 其浓度与吸光度呈线性关系。在[DPPH·]乙醇溶液中加入样品后, 样品可以与[DPPH·]结合或发生替代, 使[DPPH·]数量减少, 溶液颜色变浅, 表现为:其在517 nm波长处的吸光度不断减小, 直至达到稳定[9]。清除率计算公式为:K=[1- (A1-A2) /Ao]×100%, 其中Ao为空白对照液的吸光度, A1为加入待测液后的吸光度, A2为待测液的本底吸收值。抗氧化剂清除自由基能力采用清除DPPH的半清除率 (IC50值) 表示[10,11]。所需浓度越低, 表明半清除率越高, 抗氧化剂的自由基清除能力越强。本实验用比色法测定青蒿各组分的总体抗氧化能力, 以VC、VE为阳性对照药物, 平行测定3次, 取平均值。

称取适量青蒿组分S1~S11和VC、VE用适宜溶剂溶解配制成1 mg/mL后, 按一定浓度配制后, 分别取400μL放于eppendorf管中, 加入400μL的100μg/mLDPPH, 涡旋30 s, 在室温下放置30 min后, 吸取200μL于96孔板。每个浓度平行制备3份, 于微型多功能酶标仪517 nm下测定, VC和VE作为阳性对照[12], 并以VC、VE的浓度 (X) 为横坐标, 抑制率 (Y) 为纵坐标, 绘制VC、VE的标准曲线, 计算回归方程, 利用回归方程求出供试品溶液中折合VC、VE的浓度 (总抗氧化活性) , 并计算青蒿组分中总抗氧化活性的含量。每个样品平行制备3份, 每次平行测定3个复孔, 取平均值。其中总抗氧化活性的含量包括相对总抗氧化活性的含量和绝对总抗氧化活性的含量。

青蒿组分抗氧化剂含量 (mg/g) =CD/W, 其中W为青蒿组分S1~S11的重量 (g) , C为供试品溶液中折合VC、VE的浓度 (mg/m L) , D为稀释因素。青蒿组分等价于原药材的抗氧化剂总量 (mg/kg) =CDE/W, 其中W为青蒿组分S1~S11的重量 (kg) , C为供试品溶液中折合VC、VE的浓度 (mg/m L) , D为稀释因素, E为产率。

1.2.3 青蒿组分铁离子还原能力评价

精密称取各样品1 mg, 加入甲醇和水混合溶剂溶解, 分别取0.2 m L样品溶液, 加入1 m L磷酸盐缓冲液 (0.2 mol/L, p H 6.6) , 和1 m L铁氰化钾 (1%, W/V) , 混合均匀后在50℃水浴放置20 min, 加入1 m L三氯乙酸 (10%, W/V) 混合后, 取上清液1 m L加入1 m L水, 加入0.2 m L的氯化铁溶液 (0.1%, W/V) , 30 min后, 在700 nm下紫外检测, 以没食子酸值计算。

1.2.4 青蒿组分亚铁离子螯合能力评价

1 m L Fe SO4 (0.025 mmol/L) 加入不同稀释倍数的样品溶液1 m L, 接着加入1 m L Ferrozine (0.25 mmol/L) , 10 min后在562 nm下紫外检测, 以甲醇-水溶剂代替样品为对照。螯合效率= (1-Asample/Acontrol) ×100, 以EC50 (CEC50) 表达。

1.2.5 青蒿提取物总酚酸和总黄酮的含量测定

1.2.5.1青蒿提取物总酚酸的含量测定

分别精密吸取不同体积的没食子酸对照品溶液, 用甲醇稀释到200、100、50、20、10、5、1μg/mL, 分别取对照品溶液100μL加入500μL FCR (1∶10, V/V) , 涡旋30 s, 加入400μL的Na2CO3 (7.5%, M/V) , 30℃反应90 min后, 吸取200μL于96孔板中。每个浓度平行制备3份, 于微型多功能酶标仪765 nm下测定, 以待测液的本底溶液为空白对照[13]。以对照品的浓度 (X) 为横坐标, 吸光度 (Y) 为纵坐标, 绘制没食子酸的标准曲线, 计算回归方程。

分别取100μL供试品溶液加入500μL FCR (1℃10, V/V) , 涡旋30 s, 接着加入400μL Na2CO3 (7.5%, M/V) , 30℃反应90 min后, 吸取200μL于96孔板中, 每个样品平行制备3份, 每次平行测定3个复孔, 取平均值。按没食子酸标准曲线制作方法测定其吸光度, 利用回归方程求出供试品溶液中折合没食子酸的浓度 (总酚酸) , 并计算青蒿组分中总酚酸的含量。计算公式:总酚酸含量 (%) =CD/W×100%, 其中W为青蒿组分S1~S11的重量 (g) , C为供试品溶液中折合没食子酸的浓度 (mg/mL) , D为稀释因素。

1.2.5.2青蒿提取物总黄酮的含量测定

分别精密吸取不同体积的芦丁对照品溶液, 用甲醇稀释成80、70、60、50、40、30、20、10、5μg/mL。分别取1 mL于eppendorf管中, 加入100μL的NaNO2 (5%) , 静置6 min后, 加入100μL的AlCl3 (10%) , 静置6 min, 然后加入1 L的NaOH (5%) , 混合均匀, 吸取200μL于96孔板中, 每个浓度平行制备3份。用微型多功能酶标仪全波长扫描, 于415 nm下测定, 以待测液的本底溶液为空白对照[14]。以对照品的浓度 (X) 为横坐标, 吸光度 (Y) 为纵坐标, 绘制芦丁的标准曲线, 计算回归方程。

精密称取青蒿组分S1~S11, 用适宜溶剂溶解配制成1 mg/m L (S4, S6组分样品用甲醇溶解, 其余组分样品用40%甲醇溶解) , 作为供试品溶液。分别取500μL, 加入50μL的Na NO2 (5%) , 静置6 min后, 加入50μL的Al Cl3 (10%) , 静置6 min, 然后加入500μL的Na OH (5%) , 混合均匀, 吸取200μL于96孔板中, 每个样品平行制备3份, 每次平行测定3个复孔, 取平均值。按芦丁标准曲线制作方法测定其吸光度, 利用回归方程求出供试品溶液中折合芦丁的浓度 (总黄酮) , 并计算青蒿组分中总黄酮的含量。计算公式:总黄酮含量 (%) =CD/W×100%, 其中W为青蒿组分S1~S11的重量 (g) , C为供试品溶液中折合黄酮的浓度 (mg/m L) , D为稀释因素。

2 结果

2.1 青蒿组分的得率

通过提取分离所得的S1~S11 个组分的产率分别为20.16% 、4.12% 、15.33% 、0.14% 、14.00% 、1.25%, 12.29%、8.51% 1.02%、1.96%和0.02%。

2.2 青蒿组分抗氧化活性比较研究

2.2.1 青蒿组分清除DPPH自由基的能力比较研究

采用DPPH法对青蒿不同组分进行了测定, 结果显示各组分均具有一定的抗氧化作用。以VC和VE作为阳性对照, IC50为指标, 对不同青蒿组分的抗氧化活性进行比较研究 (表1) 。结果发现:11个组分清除DPPH自由基能力排序为:S10>S6>S9>S1>S3>S2>S11>S7>S5>S8>S4;当以IC50≤100μg/m L为临界值, 所制备的组分S6[ (72.40±1.11) μg/m L]、S9[ (84.85±0.50) μg/m L]和S10[ (58.37±0.85) μg/m L]具有较强的抗氧化活性, 但均低于阳性对照物VC、VE。

注:IC50:半数抑制浓度

2.2.2 青蒿组分抗氧化活性物质含量比较研究

本研究以VC、VE为阳性对照药物, 建立了量效关系曲线, 结果发现在1~13μg/m L、15~45μg/m L范围, VC、VE的浓度与各自抑制率呈良好的线性关系, 回归方程分别为Y=4.525X-6.299 (r=0.996) , Y=1.500X-0.137 (r=0.999) 。根据各组分的抑制率, 以等价的VC、VE的量为指标, 对其所含抗氧化剂含量进行了测定结果见表2。从表2可知1 g S6、S9和S10提取物分别等价于 (144.92±2.60) 、 (111.32±0.33) 、 (163.91±4.20) mg的VC, 相当于 (515.19±7.83) 、 (389.44±1.00) 和 (580.27±12.70) mg的VE, 因此青蒿组分S6、S9和S10具有较好的抗氧化活性, 可用于进一步天然抗氧化剂筛选。

2.3 青蒿组分铁离子还原能力的评价

不同浓度的青蒿组分铁离子还原能力评价结果见表3, S10、S9 和S6 具有较强的还原能力, 其中组分S10 和S6 的活性优于人工合成的抗氧化剂二丁基羟基甲苯 (BHT) 的活性。

2.4 青蒿组分亚铁离子螯合能力

以VC作为阳性对照, IC50为指标, 对不同青蒿组分的亚铁离子螯合能力进行比较研究 (表4) 。 表4 发现:10 个组分亚铁离子螯合能力排序为:S2>S8>S1>S7>S9>S4>S3>S10>S5>S6>S4;当以IC50≤1000 μg/m L为临界值, 所制备的组分S2、S1 和S8 具有较强的亚铁离子螯合能力, 但均高于阳性对照物Vc。

注:IC50:半数抑制浓度

2.5 青蒿组分抗氧化活性相关物质研究

近年来的研究表明, 植物抗氧化活性与植物中所含酚酸类和黄酮类化合物密切相关, 为了阐明青蒿发挥抗氧化活性物质基础, 本研究选用福林试剂法测定总酚酸含量, 三氯化铝比色法测定总黄酮含量。

2.5.1 总酚酸含量测定

本研究以没食子酸为阳性对照, 建立了没食子酸的标准曲线, 结果表明在1~200 μg/m L范围内与吸光度呈良好的线性关系, 回归方程为y=0.0016x-0.0005 (r=0.999) 。

利用福林试剂法对S1~S11的总酚酸含量进行了测定 (表5) , 结果表明11个组分中中均含有一定量的酚酸, 其中S10[ (90.51±0.02) mg/g]、S6[ (83.47±0.60) mg/g]和S9[ (81.81±0.80) mg/g]的酚酸含量最高, 与其抗氧化活性IC50具有较好的相关性。

2.5.2 总黄酮测定

本研究以芦丁为阳性对照, 建立了芦丁的标准曲线, 结果表明在1~80 μg/m L范围内与吸光度呈良好的线性关系, 回归方程为y=0.0062x-0.0108 (r=0.999) 。 利用三氯化铝比色法对S1~S11 的总黄酮含量进行了测定 (表5) , 结果表明11 个组分中中均含有一定量的黄酮, 其中S10[ (73.72±0.77) mg/g]、S6 [ (53.85 ±0.30) mg/g] 和S9 [ (69.76 ±1.13) mg/g] 的总黄酮含量最高, 并与其抗氧化活性IC50具有较好的相关性。

上述研究表明, 青蒿各组分具有抗氧化活性, 其中组分S10、S6 和S9 抗氧化活性最强, 其发挥抗氧化的物质基础可能是其酚酸和黄酮类化合物。

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