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青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

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2015年诺贝尔生理学或医学被授予,美国、日本和中国的三位科学家,其中中国科学家屠呦呦则因青蒿素获奖,被誉为“拯救2亿人口”的发现。屠呦呦是第一名获得诺贝尔自然学奖的中国人。

屠呦呦的的获奖,引发了人们对青蒿素的普遍关注。其实,青蒿素早就研制出来了,并已经经历了十几年的临床实验,1986年,青蒿素和双氢青蒿素获一类新药证书,1992年获得“全国十大科技成就奖”,1997年获得“新中国十大卫生成就”之一称号。2011年9月,屠呦呦因青蒿素和双氢青蒿素的贡献,获得被誉为诺贝尔奖风向标的拉斯克奖。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

青蒿素的主要功能是治疗疟疾,这个病的俗名叫“打摆子”,是几千年来危害人间的一个恶性传染病,是危害严重的世界性流行病,全球百余国家每年约三亿多人感染疟疾。疟疾是经蚊子叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。疟疾在古代被视为瘟疫之一,一经传染,大面积发病,有时一个村一个县的流行,危害极大。

古代,人们把疟疾与天花、霍乱并称为瘟疫,后来欧洲发现了奎宁,才使得这个病有了根治的机会。清代康熙皇帝1692年冬就被这种疾病传染过,后服用传教士带来的金鸡纳霜才治好。所以说,最早解决疟疾问题的是西方的药物金鸡纳霜。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

奎宁(Quinine),俗称金鸡纳霜,茜草科植物金鸡纳树及其同属植物的树皮中的主要生物碱,化学称为金鸡纳碱。最早是南美洲的印第安人发现了金鸡纳树的树皮能治疟疾病。他们将树皮剥下,晾干后研成粉末,用以治疗疟疾。17世纪传入了欧洲,瑞典科学家里纳尤斯对这种植物的树皮进行了认真的研究,提取出了其中的有效成分,起名为“奎宁”。“奎宁”这个词在秘鲁文字中是树皮的意思。奎宁的问世,解除挽救了千千万万人的病痛和生命。1820年P.J.佩尔蒂埃和J.B.卡芳杜首先制得纯品,它是一种可可碱和4-甲氧基喹啉类抗疟药,是快速血液裂殖体杀灭剂。

分子式:C20H24N2O2

结构式:

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

分子量:324.41700

精确质量:324.18400

PSA:45.59000[1]

LogP:3.11110

物化性质

外观与性状:斜方晶系的针状物,无味

密度:1.21g/cm3

熔点:176-177ºC

沸点:495.9ºC at 760mmHg

闪点:253.7ºC

折射率:1.625 (15ºC)

这种药品的制备方法是:将金鸡纳树的树皮或根皮去杂,干燥,粉碎后与碱石灰混合均匀。再用石油醚反复抽提,合并提取液,澄清后加入稀硫酸萃取,酸层浓缩结晶后便得硫酸奎宁。制成品有酸性硫酸奎宁和中性硫酸奎宁两种存在形式。酸性硫酸奎宁是一分子硫酸与一分子奎宁所形成的盐,其水溶性好且水溶液呈酸性。中性硫酸奎宁是两分子奎宁与一分硫酸所形成的盐,其水溶液呈中性但水溶性较差。医药常用的是酸性硫酸奎宁。

随着时间的流逝,奎宁的抗药性也逐渐显现。所谓抗药性就是某种要用久了,这种药针对的杀灭对象有了抵抗力,比如疟原虫,它就很难被奎宁杀死了,所以研究新药迫在眉睫。1964年,越南战争爆发,当时北越军队常出没于山间丛林地区,而这一地区恶性疟疾流行猖獗,且对奎宁及奎诺酮类抗疟药物如氯喹(chloroquine)等普遍出现了耐药性,平民与军队的患病人数猛增,越南政府请求支援。中国政府于1967年5月23日在北京成立5·23抗疟计划办公室,统一领导《5·23 抗疟计划》的实施,其全称为中国疟疾研究协作项,代号为"523"。青蒿素的研发就是从那时候开始的。经过多年的研究筛选和临床实验,并经过一系列的药理毒性定量定性检测试验,终于得到了这种被世界公认的药物,受到高度评价,由此,屠呦呦成为中国第一位本土获得科学诺贝尔奖的科学家。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

青蒿素(Artemisinin)是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物,是一种无色针状晶体。化学名称为(3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)-八氢-3,6,9-三甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃〔4,3-j〕-1,2-苯并二塞平-10(3H)-酮。分子式为C15H22O5,属倍半萜内酯,具有过氧键和6-内酯环,有一个包括过氧化物在内的1,2,4-三噁结构单元,这在自然界中十分罕见,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。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

制备熔点为156-157℃, [a]D17=+66.3°(C=1.64氯仿)。易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯,可溶于乙醇、乙醚,微溶于冷石油醚,几乎不溶于水。因其具有特殊的过氧基团,它对热不稳定,易受湿、热和还原性物质的影响而分解。

从青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法。挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取,减压蒸馏分离,其工艺为:投料---加水---蒸馏---冷却---油水分离---精油;非挥发性成分主要采用有机溶剂提取,柱层析及重结晶分离,基本工艺为:干燥---破碎---浸泡、萃取(反复进行)---浓缩提取液---粗品---精制。此外还有生物合成发和化学合成法制备青蒿素。青蒿素临床使用后,又出现了抗药性,后我们又研发出了复方制剂双氢青蒿素。像奎宁一样,青蒿素有自己的分子式、化学结构、理化性质、外观性状、密度、熔点、沸点、闪点等等,它就是一款现代药品。

以上两种药的出生,可以看出异曲同工之妙,都是为了解除人间疾苦,都是植物中发现和提取,都起到了巨大的成功,而且是前赴后继治疗同一种疾病,尤其这种药的的开发,应该为中国医药学的发展开辟了一条金光大道,是中国医药史上一次重大突破。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

但青蒿素并不属于中药的范畴,一些人硬要把青蒿素扯到中药范畴,实在是有些荒唐,如果青蒿素属于中药范畴,那在金鸡纳霜里提取的奎宁也可以划为中药或者印药、瑞药了。

当然,在研究过程中,尤其在筛选药材时,参考了一些古代医药方子,中国古代医药典籍对方子的筛选起了一定作用,这一点是有共识的。但这种筛选方法并不是中国特有,世界上任何国家研发药品时,都要博古通今,不但寻找植物类昆虫类,还要寻找细菌类,病毒类,以致到细胞基因层面。现代的所谓西药就有相当数量的药物是从植物中提取出来,由于提纯的药物有明确清楚地分子结构,有些就可以采取人工合成的方法取得,以解决植物稀缺的难题,在土壤中发现的抗生素,又可以通过发酵的方法取得。这就是现代药学。

这个世界上本来不存在西药和中药之分,是因为现代药物进入中国时,就像现在的转基因食品一样,为了区分开来,必须标明,所以那个时代就有了许多洋货的名称,药品从西方进来,所以就叫西药了。

青蒿素的发现是中国药学的重大突破和出路

自古以来,中药一直采用粗放型给药,很少有提纯的药物,中药材中成分复杂,有可以治病的,有没有作用甚至反作用的,没有精准的量和临床数据,也没有毒副药理等精密的试验,所以在现代社会已经落伍了,只有改革和跟上科学的步伐,才有出路。有人硬要把青蒿素划入中药的话,这样的中药时空通讯会举双手支持。所以希望所有的中药都能够像青蒿素一样,有完备临床实验数据和毒副实验,有明确的分子结构和药性药理,这样的中药将融入世界现代医药学的大熔炉中,才能走出蒙昧走向科学,才是最终的出路。如果中医中药都是走这种道路,获得这样的成果,相信没有人会批评中医中药的不科学了。所以,青蒿素的研发,是中国药学与现代医药学结合的成功,时空通讯期盼着中医中药从青蒿素上看到自身的突破口,有所启示,朝着这个方向发展。

[ 编辑:jixuyixue ]

关键词:中医,药品,中药,传染病,疟疾

2015年诺贝尔生理学或医学被授予,美国、日本和中国的三位科学家,其中中国科学家屠呦呦则因青蒿素获奖,被誉为“拯救2亿人口”的发现。屠呦呦是第一名获得诺贝尔自然学奖的中国人。

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