青蒿素如何生物生產

❶ 青蒿素發展史

一、青蓄素類葯物的發展史
青蒿素是我國在世界首先研製成功的一種抗瘧新葯，它是從我國民間治療瘧疾草葯黃花蒿中分離出來的有效單體。它的研究始於60年代中期。在周總理親自批示下，數百名科學家經過堅持不懈的深入研究而取得的成果。它是由我國科學家自主研究開發並在國際上注冊的為數不多的一類新葯之一，被世界衛生組織評價為治療惡性瘧疾唯一真正有效的葯物。伊斯坦布爾第十屆國際化療會議上6000名各國醫壇專家公認青蒿素為治療瘧疾的中國神葯，是世界醫葯史上的剖舉，是對人類的重大貢獻。目前世界衛生組織已提供經費進行驗證推廣。
由於青蒿素不溶於水，在油中溶解度也不大，其劑型僅為栓劑，生物利用度較低，影響了其葯效的發揮。從8O年代中期起，國內就開始研製青蒿素衍生物及復方。我國又研製成功青蒿琥酯、蒿甲醚和雙氫青蒿素3個一類新葯，青蒿琥酯、蒿甲醚可以口服和注射，而雙氫青蒿素則用於口服和栓劑。還開展了抗瘧復方的研製，研製出了復方雙氫青蒿素和復方蒿甲醚。目前已上市品種有雙氫青蒿素制劑、青蒿琥珀酸酯制劑、蒿甲醚制劑和復方蒿甲醚等。

二、青蒿素類葯物的葯理特點
根據抗瘧葯對瘧原蟲生活史的作用環節和實際應用，可將它們分為3類：
a．作用於原發性紅細胞外期，主要用於預防的抗瘧葯，如乙胺丁醇；
b．作用於紅細胞內期，主要用於控制症狀的抗瘧葯，如氯喹、奎寧、咯萘啶、青蒿素等；
c.作用於繼發性紅細胞外期，主要用於控制復發和傳播的抗瘧葯，如伯氨喹。青蒿素類葯物主要用於控制瘧疾症狀，而對於預防和控制復發基本上無作用 經葯理學及臨床研究，膏蒿素類葯物已經得到世界范圍的廣泛認同，它們具有很強的抗瘧原蟲活力，並對惡性瘧具有特殊療效。它們對紅細胞內期瘧原蟲有殺滅作用，而對紅外期和繼發性紅外期無影響。其抗瘧機制也很獨特，它們主要作用於滋養體的膜結構，使食物泡膜、線粒體膜、核膜和內質網等發生改變，最後導致蟲體結構裂解。
它們在控制瘧疾症狀、救治腦型瘧與抗氯喹原蟲耐葯株惡性瘧等方面具有較大的優勢。其缺點是復發率高，但復發率也隨治療時間的延長而降低。以雙氫青蒿素為例，用葯3天的復發率為52 ，用葯5天的復發率為5 ，用葯7天的復發率為2 。
三、青蓄素的資源情況
青蒿素來源主要是從黃花蒿中直接提取得到；或提取黃花蒿中含景較高的青蒿酸，然後半合成得到。從全合成的工藝復雜，成本太高；組織培養則因技術和實際應用投入產出比等原固尚不成熟。目前除黃花蒿外，尚未發現含有青蒿素的其它天然植物資源。黃花蒿雖然繫世界廣布品種，但青蒿索含景隨產地不同差異極大。據迄今的研究結果，除我國重慶東部、福建、廣西、海南部分地區外，世界絕大多數地區生產的黃花蒿中的青蒿素含量都很低，無利用價值。據國家有關部門調查，在全球范圍內，目前只有中國重慶酉陽地區武睦山脈生長的青蒿素才具有工業提煉價值。對這種獨有的葯物資源，國家有關部委從80年代開始就明文規定對青蒿素的原植物(青蒿)、種子、干鮮全草及青蒿素原料葯一律禁止出口。」在青蒿素的科研開發中，只鼓勵有實力的中國企業參與 因此，無論從資源還是研發上講，我國具有明顯的優勢。
四、瘧疾及其在國內外的發病情況
瘧疾是當今世界上流行最廣，發病率及死亡率最高的熱帶寄生蟲傳染病。據聯合國世界衛生組織近年統計報告t全世界瘧區分布在1。0多個國家的207300萬人口(佔世界總人口40 )，據不完全統計，生活在瘧區的臨床患者4～5億多人，每年死亡200～300萬人。以非洲、東南亞和拉丁美洲最為嚴重。而瘧疾危重病區主要在撒哈拉沙漠以南的熱帶非洲國家。許多到非洲經商、旅遊的外國人也容易感染瘧疾。因此，非洲是目前世界上最大的抗瘧葯市場．在其醫葯貿易總額中約有一半左右的經費用於進口抗瘧葯麴及相關物品。目前全世界每年抗瘧葯銷售額高達15億美元。
瘧疾在我國分布也很廣，其中以問日瘧最多，遍及全國；惡性瘧次之，主要分布於南方；三日瘧在南方山區呈散在性分布；卵圓瘧少見。流行程度由北向南漸趨嚴重 如貴州省素稱 瘴癘之鄉」，雲南、廣西、廣東、海南等省瘧疾發病率亦較高。新中國成立之前，我國每年瘧疾患者有3000萬以上．解放後，由於大力開展了防治工作，瘧疾在多數地區的發病率已大為降低，年發病率已從1954年的萬分之122．6降至199O年的萬分之一，一些大城市瘧疾已十分少見。然而，隨著我國改革開放的繼續和深入，對外交流日益廣泛，以及旅遊事業的發展等，出入國境的人數劇增，大規模的人口流動給瘧疾的傳播和蔓延創造了有利的條件。例如，據有關資料稱：1 979年深圳市僅7名瘧疾病人。隨著特區的建設發展，大量流動人口由各省、自治區涌人，加上工地居住條件簡陋，瘧疾迅速蔓延，至1984年，全市瘧疾病人達7427人，在健康人群中瘧原蟲的帶蟲率也高達10．3 。另據上海市寄生蟲病防治研究所統計，上海市郊縣瘧疾已基本得到控制，l 987～1991年，本地區人患瘧疾的有196人，年發病率十萬分之0．44～1．04；而同期外來人口患瘧疾的有613人，為本地區人的3倍。對外來人口抽樣調查，帶蟲率高達0．82 。
總的來看，目前抗瘧葯的市場主要還是在國外，特別是非洲。國內的瘧疾發病雖有抬頭之勢，但市場還是較小。
五、青黃囊類葯物的市場前景
當前，作為有全球9o 以上瘧疾病例的非洲大陸，90 以上的非洲國家葯品依賴進口。氯睦類產品(主要是奎寧和氯喹)佔世界抗瘧葯市場的8O )。目前這些產品的治療費用偏高，整個療程費用達15～2D美元左右，而且毒副作用大，同時由於瘧原蟲對現有的治療葯物具有一定的耐葯性及惡性瘧疾原蟲株的出現，使瘧原蟲現已經產生抗葯性(特別是東南亞地區抗葯性瘧原蟲株已達8O 可以說這類葯物現已基本失去了療效，給瘧疾的防治帶來了困難。為此，國際上迫切需要尋找新的抗瘧疾葯物。
而青蒿素類葯物正好在抗氯喹原蟲耐葯株惡性瘧等方面具有較大的優勢。正如世界衛生組織熱帶傳染病機構負責人戈達所說，青蒿素衍生物是當前治療瘧疾的換代新葯。專家預鍘，該類葯物將會以極快的速度取代奎寧、氯喹等傳統抗瘧葯而躍升為未來的主流葯物，在世界抗瘧葯領域佔領3～5成市場青蒿素產業正在受到世界各國的廣泛關注，已成為一個具有巨大市場前景的產業。作為特殊行業，醫葯產品的生命周期明顯長於一般的工業產品，尤其是產品的市場引入期。一般一個全新葯物的上市，引入期需要5～10年時間。我國青蒿素正處於市場引入期。尚未進入快速成長期。
六、我國對青蒿寮產業的大力扶持
從國家的角度考慮，青蒿素產業國際化的意義絕不僅僅局限在每年1O億美元左右的潛在市場價值。更重要的是，由於青蒿素是我國少數幾個擁有自主知識產權的葯品之一，其在國際醫葯領域的地位對我國其他醫葯產品，尤其是中葯有著不可忽視的帶動作用，以青蒿素產業為先導援有可能帶動中葯國際化的快速發展，從而形成我國醫葯工業新的經濟增長點。從應用研究、蒿草種植、原料提取一直到青蒿素制劑的生產和銷售，我國正著手推進青蒿素產業化的進程，扶持青蒿素產業形成完整的產業鏈。
針對青蒿素產業現狀，由國家給予集中的資金扶持。運用現代企業制度建立有原料、有產品、有市場、有科研，跨地區、跨所有制、跨國、跨領域的大型企業。通過實施產業化，提高原料的質量和產量，大幅度降低生產成本，迅速提丹我國青蒿素產業的國際競爭力。青蒿素類葯物的療效向世界公開之後，通過封鎖原料葯或天然資源如種子的出口來保持競爭優勢並不現實，參與國際青蒿素類葯的競爭，唯一的辦法是創新，井通過申請專利保護自己的知識產權，保障自己在國際市場上的競爭優勢。有專家建議，國內應成立一個股份制公司進行新葯的研究、開發、生產和銷售，並從盈利當中提成開展改造化學結構的新葯研究或其它創新研究，以求實現持續性發展。而在這個進程中，只有將科學家的科研成果和企業家的經營策略有機地結合，才能更加順利地不斷向前推進
七、我國對青蒿素類葯物的經營失誤
我國雖然在青蒿素產業的資源和研發方面佔有明顯優勢，但是，國內醫葯企業的營銷力有限，市場開發策略走過彎路。我國醫葯產品出El歷來以原料出El為主，貿易方式是「需求已經存在」的一般貿易。而青蒿素類產品為中國科學家首創，首先需要在目標市場 創造需求」，國內企業在國際市場營銷的能力、人才、資金、經驗等方面都顯不足。
目前全世界每年抗瘧葯銷售額高達1 5億美元，但主要為西方國家制葯廠壟斷。我國盡管在抗瘧葯研製方面處於世界領先水平，但歷史原因造成我國青蒿素產業尚未形成舍理的產業結構，青蒿素原料、產品、市場能力和科研能力分散於不同地區，不利於形成規模優勢，行業競爭力園之大大下降。目前，我國生產的青蒿素產品在國際市場上的出口額不足700萬美元，份額不足3
自2O世紀80年代以來，西方大醫葯公司爭相以代理、買斷等方式欲取得上述產品的市場控制權。現在，青蒿素類的所有品種均已將國外市場開發權轉讓給西方醫葯公司。同時，這類葯物由於未獲專利保護而被西方多國競相仿製，並被強先佔領市場，目前主要的生產國除了我國之外，還有越南、法國、瑞士。我國科學家的研究成果成了外國醫葯公司的播錢樹。青蒿素2o年的發展歷程，再次印證了個鐵的事實：產品的成功井不等於市場的成功。
以國泰君安證券研究所對昆明制葯股份公司的分析為例，該公司的蒿甲醚系列包括原料葯、針劑、片劑、膠囊及復方，以針劑和片劑為主。公司擁有進出口自營權，它們的蒿甲醚系列產品年外銷額達到300多萬美元。從公司前三年的主要產品銷售情況來看，蒿甲醚系列銷售輸入逐年平穩增長。公司與諾華合作研製的復方蒿醚片A+B在1 999年上市，公司擁有知識產權，諾華負責國際市場的銷售，，產品所需原料A及B由公司供應。公司現每年供應諾華蒿甲醚0、5噸。該公司已募集資金擴產蒿甲醚原料葯，使公司生產蒿甲醚原料葯的能力從1噸提高到2．5噸，每年將出El諾華2噸。這等於將主要市場的生產銷售權出讓給諾華，公司主要從出售原料葯中獲利。由於公司在國際市場上的銷售能力薄弱，這種合作方式也是沒有辦法的辦法。
八、青蒿素類葯物的前量展望
由於青蒿素類葯物當前的目標市場主要在國外，我們的競爭對手主要的是已佔有先機的西方醫葯公司。這就要求我們必須具有足夠強大的外銷能力。隨著我國企業的13趨成熟，現在一些企業(如昆明制葯廠)已開始在非洲建立自己的商務辦事處，加大對非洲市場的開發力度了。加人世貿組織後，我們的對外出口將處於更加有利的形勢。
在技術，國內企業也加大了開發力度，如開發復方制劑、繼續尋找新的衍生物，並拓展新的適應證。重慶通和葯業公司成功開發了雙氫青蒿素的復方制劑；已有科研單位研究用青蒿素治療腫瘤、黑熱病、紅斑狼瘡等疾病的衍生新葯，同時開始探索青蒿素治療艾滋病、惡性腫瘤、利氏曼、血吸蟲、絛蟲、弓形蟲等疾病以及戒毒的新用途。
只要我們充分利用我國在青蒿素類葯物在資源和科研方面的優勢，加大科研和市場開發力度，再輔以國家政策的大力支持，青蒿素產業一定能成為我國醫葯工業新的經濟增長點。

❷ 酵母合成青蒿素過程

（1）由圖可知，酵母細胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因，因此要培育能產生青蒿素的轉基因酵母細胞，需要向酵母細胞中導入圖中的ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．
（2）利用青蒿素直接提取青蒿素，體現了生物多樣性的直接價值；植物組織培養過程中，外植體脫分化形成愈傷組織（由具有分生能力的薄壁細胞組成）．
故答案為：
（1）ADS酶基因和 CYP71AV1酶
（2）直接 愈傷組織

❸ 青蒿素是什麼植物提取的

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，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。

被世界衛生組織稱做是「世界上唯一有效的瘧疾治療葯物」。

萜類化合物的生物合成途徑非常復雜，對於青蒿素這一類低含量的復雜分子的生物合成研究更是如此。用以下三種途徑可生物合成青蒿素：

1、通過添加生物合成的前體來增加青蒿素的含量。

2、通過對控制青蒿素合成的關鍵酶進行調控，或者對關鍵酶控制的基因進行激活來大幅度增加青蒿素的含量。

3、利用基因工程手段來改變關鍵基因以增強它們所控制酶的效率 。

生物合成

青蒿素存在於中草葯青蒿的花葉中，莖中不含有，是一種含量非常低的萜類化合物，生物合成途徑非常復雜。

目前可通過三種方式進行青蒿素的生物合成，一是通過對控制青蒿素合成的關鍵酶進行調控，添加生物合成的前體來增加青蒿素的含量； 二是激活關鍵酶控制的基因，大幅度增加青蒿素的含量； 三是利用基因工程手段改變關鍵基因，以增強它們所控制酶的作用效率。

生物合成過程中，青蒿素的含量受光照、外源激素、芽分化等生理生態因子的影響很大，溫度對於生物合成也有極大影響，通過試驗研究發現，青蒿幼苗在 40 ℃ 條件下，處理36 h 後，青蒿素的質量分數提高到最大為 68%。

除青蒿之外，其它植物也可以合成青蒿素，2011 年研究人員從煙草中合成青蒿素。此方法與傳統化學方法相比，所用的化學試劑大大減少，有利於環境的保護，且該生物合成方法的受體為煙草，在中國較為廣泛，因此原料來源較為豐富，但不足的是用煙草合成青蒿素過程中的某些反應基質並不清楚，還有待開發，但該合成方法仍有較好的工業應用前景。

將一個青蒿基因植入大腸桿菌，改造後的大腸桿菌製造出一種中間化合物，這種化合物經過數步處理就能成為青蒿素的原料——青蒿酸。把一種特殊的酶植入酵母後，酵母把前面提到的中間化合物改造成了青蒿酸。通過微生物工業生產青蒿素的技術鏈條已經基本成形。這意味著青蒿素的價格將下降90%。

❹ 青蒿的基因工程

研究人員將基因插入大腸桿菌中以合成治療瘧疾的青蒿素前體物質採用新老結合的方式，一種源自植物的名為青蒿素artemisinin的葯物被用來有效地治療抗葯性瘧疾。如果用從菊科類黃花蒿中提取的青蒿素來治療瘧疾，每一成人劑量的葯約需1.5美元，這在瘧疾死亡人數最多的非洲地區，大多數人是負擔不起的。這種從自然界直接提取的青蒿素對發展中國家的許多瘧疾患者而言太昂貴了，但一項精細的基因工程計劃有望提供更為廉價的以青蒿素為基礎的抗瘧治療。
加州大學伯克利分校Keasling課題組採用合成生物學的方法，通過上調倍半萜的前體法尼基焦磷酸(farnesyldiphosphate,FPP)合成途徑中關鍵酶的表達以提高FPP的產量，同時將能把FPP轉化成甾醇的基因下調並將青蒿二烯合成酶ADS和細胞色素P450酶的基CYP71AV1及其還原酶基因CPR同時導入酵母，構建生產青蒿酸的工程菌，產量達到153mg/L。
2013年初，比爾和梅林達蓋茨基金會（Bill and Melinda GatesFoundation）通過OneWorld Health項目和PATH（Program for Appropriate Technologyin Health）項目給Amyris公司提供了資助，Keasling課題組與Amyris公司合作人工設計了一條青蒿酸（artemisinicacid）合成通路，在酵母中高效生產青蒿酸，產量高達25g/L，並經簡單化學反應即可合成青蒿素 。Amyris公司將該技術無償提供給了賽諾菲制葯公司（Sano）。作為回報，賽諾菲制葯公司同意以成本價向發展中國家的瘧疾患者提供該葯品，因此在未來，將由大量瘧疾患者會因此而挽回他們的生命 。
據世界衛生組織(WHO)報道，全世界每年因感染瘧疾而死亡的人數多達100多萬。引起瘧疾的寄生蟲惡性瘧原蟲對於傳統的抗瘧葯已經產生了抗葯性，而青蒿素及其衍生物被認為是治療抗葯性瘧疾的有效方法。
2003年4月，自願的醫療團體棗醫生無國界組織呼籲開展國際性援助以促進以青蒿素為基礎的聯合治療方案（artemisinin-based combination therapy, ACT）的迅速實施，該治療方案是由WHO推薦並證實是有效的。「ACT方案」是通過青蒿素配合其他作用機制的傳統抗瘧葯來治療瘧疾。
屠呦呦是第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家、第一位獲得諾貝爾生理醫學獎的華人科學家。[2]是中國醫學界迄今為止獲得的最高獎項，也是中醫葯成果獲得的最高獎項。[6]

❺ 酵母細胞轉化合成青篙素一例中,使用了哪種生物技術

運用了轉基因技術，通過對酵母菌進行基因編輯，將青篙中表達產生青篙素的基因編輯進入了酵母菌基因內
青蒿素是目前最有效的抗瘧疾葯物之一，但對最需要它的貧困患者來說仍過於昂貴。美國科學家最近成功地用轉基因酵母合成了青蒿素的前體物質——青蒿酸，有望大幅增加青蒿素產量、降低治療瘧疾的費用。

青蒿素從菊科蒿屬植物青蒿中提取，是中國科學家開發出的強效抗瘧葯物。在非洲和亞洲許多地區，瘧原蟲已經對其他多數抗瘧葯物具有抗葯性，這些地區對青蒿素類葯物的需求格外迫切。

目前使用青蒿素進行治療每個療程的費用是8美元到15美元，對這些地區的貧困患者來說過於昂貴，主要瓶頸在於青蒿的收獲量不足。美國加利福尼亞大學伯克利分校的一個研究小組說，他們的新研究成果有望將青蒿素葯物價格大大降低。有關論文最近發表在英國《自然》雜志上。

此前，這個小組曾經將青蒿的一個基因植入大腸桿菌，利用細菌的生物合成過程獲得了一些中間物質，但這些物質還需要幾步反應才能生成青蒿酸。在最新的研究中，研究人員在青蒿里發現了一種與青蒿酸合成有關的新酶。將製造這種酶的基因植入釀酒酵母後，酵母製造出了青蒿酸。

利用微生物合成化學物質以增加產量、降低成本，是工業上常用的手段。這項新成果有望為大幅降低青蒿素生產成本開辟道路，但付諸實用至少還需要幾年時間。

❻ 青蒿素是哪類化合物具有何生物活性如何增強生物活性

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。可能是青蒿素作用於食物泡膜，從而阻斷了營養攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現氨基酸飢餓，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。

❼ 青蒿素到底是從什麼植物中提取的

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，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。

被世界衛生組織稱做是「世界上唯一有效的瘧疾治療葯物」。

萜類化合物的生物合成途徑非常復雜，對於青蒿素這一類低含量的復雜分子的生物合成研究更是如此。用以下三種途徑可生物合成青蒿素：

1、通過添加生物合成的前體來增加青蒿素的含量。

2、通過對控制青蒿素合成的關鍵酶進行調控，或者對關鍵酶控制的基因進行激活來大幅度增加青蒿素的含量。

3、利用基因工程手段來改變關鍵基因以增強它們所控制酶的效率 。

(7)青蒿素如何生物生產擴展閱讀：

青蒿素的葯理作用

與以往的抗瘧葯物不同，青蒿素抗瘧機理的主要作用是通過對瘧原蟲表膜線粒體等的功能進行干擾，首先作用於食物泡膜、表膜、線粒體，其次作用於核膜、內質網，對核內染色質也有一定的影響，最終導致蟲體結構的全部瓦解，而不是藉助於干擾瘧原蟲的葉酸代謝。

其作用機制也可能主要是干擾表膜一線粒體的功能，作用於食物泡膜，阻斷營養攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現氨基酸飢餓，從而迅速形成自噬泡並不斷排出於蟲體外，瘧原蟲最終損失大量細胞質而死亡。

具體葯理作用分兩步：第一步是活化，青蒿素被瘧原蟲體內的鐵催化，其結構中的過氧橋裂解，產生自由基；第二步是烷基化，第一步所產生的自由基與瘧原蟲蛋白發生絡合，形成共價鍵，使瘧原蟲蛋白失去功能死亡。

參考資料來源：網路-青蒿素

❽ 青蒿素是黃花細胞哪裡提取的

解；A、分析題意可知，「推測可能是作用於瘧原蟲的食物泡膜」，由此可見，瘧原蟲通過胞吞獲取食物，胞吞現象體現了膜的流動性，A正確；
B、瘧原蟲屬於真核生物中的原生動物，細胞結構中具有細胞核，因此轉錄和翻譯不可以通過進行，只有原核細胞邊轉錄邊翻譯，B錯誤；
C、若瘧原蟲寄生在寄主體內，從生態系統的成分上來看，可以視為消費者，C正確；
D、根據題意可知，「青蒿素是從植物黃花蒿的組織細胞中提取的一種代謝產物」，因此可以利用植物組織培養的方式，可以實現青蒿素的大規模生產，D正確．
故選：B．

❾ 青蒿素是什麼有什麼用 屠呦呦怎麼研究出青蒿素的

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做是「世界上唯一有效的瘧疾治療葯物」。

1972年，屠呦呦和她的同事在青蒿中提取到了一種分子式為C15H22O5的無色結晶體，一種熔點為156℃～157℃的活性成份，他們將這種無色的結晶體物質命名為青蒿素。

(9)青蒿素如何生物生產擴展閱讀：

青蒿素為一具有「高效、速效、低毒」優點的新結構類型抗瘧葯，對各型瘧疾特別是抗性瘧有特效。1986年「青蒿素」獲得了一類新葯證書（86衛葯證字X-01號）。1979年獲「國家發明獎」。

1973年為確證青蒿素結構中的羰基，合成了雙氫青蒿素。又經構效關系研究，明確在青蒿素結構中過氧是主要抗瘧活性基團，在保留過氧的前提下，羰基還原為羥基可以增效，為國內外開展青蒿素衍生物研究打開局面。

❿ 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。