根据《本草纲目》青蒿治疟记载，从该植物中分离得到高效抗疟成分是什么？_百度知道
根据《本草纲目》青蒿治疟记载，从该植物中分离得到高效抗疟成分是什么？
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主要成分是青蒿素。
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抗疟药（antimalarial drug）是指用来预防或者治疗的。代表药物有、、等。抗瘧藥如進一步按功用細分，尚可分為控制疟疾症状的抗疟药、防止疟疾復发的抗疟药，以及预防疟疾的抗疟药三大類。
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作者：，欢迎留言化学新技术能给我们提供价格便宜量又足的抗疟药物吗？ | 生命奥秘
&&>&&&&>&&&&>&&文章正文
化学家Peter Seeberger是德国波茨坦（Potsdam）德国马克普朗克学会胶体与界面研究所（Max Planck Institute of Colloids and Interfaces）里一个由70多名科研人员组成的研究小组的组长，他近日接受了采访，不过目的其实是为了推销他们的青蒿素（artemisinin）项目。
我们都知道青蒿素是非常著名的一种抗疟药，现在Seeberger等人开发了一种新技术，可以低成本、大批量地生产青蒿素药物。今年1月，Seeberger发表了一篇论文，并在其中介绍了他们建立的一种流式化学方法（flow chemistry）。这种技术可以极大地提高药物生产的效率。如果真的做到了这一点，那么将是全球抗疟工作一个极大的福音，因为现在一个抗疟疗程大约0.8~1.2美元的治疗费用还是让很多人承受不起。
对于这一点，很多科研人员都印象深刻。美国加利福尼亚州艾默理维尔市Amyris生物技术公司（该公司也是最近在降低青蒿素生产成本、提高产量方面做出重要贡献的一家公司）的创始人之一Jack Newman指出，这种情况对他们的影响非常大。Prashant Yadav是美国密歇根大学安娜堡分校（University of Michigan, Ann Arbor）专门从事抗疟药供应链研究的专家，他就认为Seeberger的新技术是一个非常棒的技术，能够解决全世界青蒿素的供应问题，他非常看好这项技术。
可是Seeberger的这项技术还没有得到确认，还需要进行大规模验证，而且究竟效果有多么明显，能够将药价降低多少也还是个未知数。可是进行大规模验证又需要很大一笔投资，到目前为止，还没人愿意帮这个忙。另外，制药巨头赛诺菲公司在今年晚些时候也将出资打造一个新的品牌，他们将在这个品牌下利用Amyris的技术，即用酵母细胞表达青蒿素前体物质的方法来生产青蒿素。虽然Seeberger向赛诺菲公司承诺他们的技术同样不错，可是赛诺菲公司婉拒了他们，理由是他们来晚了。
从植物到药丸
现年45岁的Seeberger是大家眼中公认的天才，他喜欢使用非传统的方法开展研究，他也一直在努力通过他的化学研究给世界带来一点小小的改变。他把他职业生涯中的大部分时间都花在糖分子或碳水化合物分子的研究工作上了，这是因为糖分子和碳水化合物分子在自然界中发挥了至关重要的作用，它们广泛覆盖在器官、细胞和各种分子的表面，在细胞间的交流行为中起到了关键性的作用。
在Seeberger刚刚开始他的科研生涯的那个年代，碳水化合物研究还被大家看作是科学家们的“职业杀手”，这是因为这种小东西太难分析了，而且连合成都很困难。可是Seeberger就偏偏喜欢迎难而上，他无视各种怀疑，开发了一种新的糖分子聚合技术，而且他还发明了一种糖分子合成技术，可以按照他的意愿合成出特定序列的糖分子，这就和今天的核酸合成和蛋白质合成技术差不多。后来他还开了一家公司，专门生产这种商业化的糖分子合成仪。
Seeberger后来在2008年加入了德国马克普朗克研究所，他在这里继续利用他的专长开发出了一系列基于碳水化合物分子技术的疫苗产品，比如针对耐药的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、炭疽杆菌（anthrax）、鼠疫杆菌（plague）及疟原虫（malaria）等开发的疫苗。其中有一些疫苗在早期的动物试验中表现非常好，可惜的是还没有一款疫苗开展了人体临床试验。据Seeberger介绍，这个青蒿素项目是他们当前工作中的重中之重，因为这在他整个的科研成果中是一个能够立即带来巨大影响的发现。
为了更好地说明他们的工作，他在接受电视采访之前特地买了一个看起来有点像超大号荷兰芹（parsley）的盆栽，带来接受采访。其实这就是一盆黄花蒿，又名甜苦艾（sweet wormwood），它里面就含有大量的青蒿素，中国人数百年来一直都利用它来治疗疟疾病人，给他们退烧。在20世纪70年代，中国科学家就从这种植物中分离到了活性物质——青蒿素。经过研究发现，青蒿素就是在甜苦艾中发挥主要抗疟功效的特效药。这一发现在全世界范围内掀起了一场抗疟革命。今天，青蒿素、以及青蒿素和另外其它一些古老药物形成的复方制剂（artemisinin-based combination therapies, ACT）和青蒿素类似物已经成了抗疟的一线药物。
可是青蒿素却是一种很难生产的药物。的确，化学家们可以从头合成出青蒿素，可是这种方法成本太高，根本不能实现商业化生产。所以我们只能依靠甜苦艾，从这种主要产自中国的植物中提取青蒿素，青蒿素也是医药史上最后一种主要取自植物的药物。可是苦艾里的青蒿素含量还不到1%，但是它的生长周期却长达1年半之久。而且近年来甜苦艾的产量还有所下降，所以青蒿素的价格也在一路走高，从最初的每公斤400美元已经涨到了每公斤1100美元。
据Yadav介绍，青蒿素的产量降低给全世界的抗疟工作带来了极大的影响。在绝大多数发展中国家里，受政府资助的医疗机构里使用的抗疟药都能够获得来自制药公司们的补助。只有降低药价才能让更多的患者得到及时的救助。可是在这些国家中还有很多疟疾患者只能到非公立医院就医，他们在那里就必须自己掏钱购买药品，所以只能承担比较便宜，但是药效不如ACT类药物好的非特效药物。Yadav指出，对于这些患者来说，药价哪怕降低一分钱也有着非常重要的意义。
目前看来，由美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的Jay Keasling共同创办Amyris公司开发的酵母细胞生产技术似乎是世界上最好的、能够稳定为我们提供青蒿素供应的一项技术。梅林达和比尔盖茨基金会（Bill and Melinda Gates Foundation）也给Amyris公司提供了资金支持，Amyris公司现在已经将这项技术转让给了赛诺菲制药公司，所以赛诺菲制药公司已经在意大利的Garessio新建了一家工厂，计划在今年晚些时候用Amyris公司提供的技术开始生产ACT药物。不过这种技术有一个缺陷，那就是不能合成我们需要的青蒿素终产物，只能合成出青蒿素前体物质——青蒿酸（artemisinic acid），然后再利用化学反应得到我们需要的青蒿素。
Seeberger认为他的发现将对世界青蒿素市场产生重大的、结构性的改变。
青蒿素主要依靠一种叫做环内过氧化物（endoperoxide group）的基团来发挥抗疟活性，如下图所示，这种基团是在青蒿素分子结构中的三个环状结构中，由两个氧原子跨过其中一个环状结构而形成的。化学家们打算通过青蒿酸（artemisinic acid）来合成青蒿素，那么首先就需要利用一种叫做单线态氧（singlet oxygen，是一种处于激发态的分子氧。与超氧阴离子自由基、羟基自由基以及过氧化氢等活性氧物种类似，在生物氧化过程中也扮演着重要的角色，单线态氧的寿命与其所处环境密切相关，在气体环境室温下，可达到1小时以上（有报道为72 分钟），而在溶液中，其寿命仅为微秒甚至纳秒级）的活性氧分子物质制造出环内过氧化物。我们一般都会对普通的氧分子进行光照，即所谓的光化学（photochemistry）的方法来完成这个氧化步骤。
首先，青蒿酸会被还原为二氢青蒿酸（dihydroartemisinic acid）。然后将二氢青蒿酸与氧混合，再在光照作用下激活氧分子生成活性氧分子，然后活性氧分子与二氢青蒿酸反应，使二氢青蒿酸生成另外一种前体物质。再在反应产物中加入三氟乙酸（trifluoroacetic acid），将前体物质上的一个碳环给切掉，该反应得到的产物再与氧分子反应就能得到青蒿素终产物。
赛诺菲公司计划利用一种分步式的化学合成工艺（batch chemistry）来生产青蒿素，所谓的分步式合成工艺就是在一个大的反应罐（在赛诺菲公司的生产工艺中还会用到一种特制的玻璃反应器）中进行一系列分步骤的化学反应，得到最终的反应产物，这也是最传统的一种化学生产工艺。可是Seeberger认为这种传统的生产方式不太适合光化学反应，因为现在使用的化学反应罐都非常大，很难保证光线能够照到反应罐的最中间，所以会降低光化学反应的效率。所以Seeberger主张使用另外一种流体（连续式）化学制造工艺（flow chemistry），在这种工艺里，所有的化学反应全都发生在溶液（流体）里，这些溶液会穿过一根非常细的导管，这样光线就非常容易穿透整个液体层，大大提高了光化学反应的效率。
美国Richmond弗吉尼亚州立邦联大学（Virginia Commonwealth University）的化学家Frank Gupton认为，这种流体化学制备工艺在技术上有很多亮点，非常适用于需要利用光照进行的化学反应。可是化学工程师们却迟迟不愿意接受这种新工艺，这可能是因为传统的分步骤式制造工艺已经深深地在这些化学从业者的内心扎下了根。
不浪费多好呢？
可是现在谁也不清楚Seeberger的这套工艺究竟能够带来多大的价值。赛诺菲的新工厂马上就要开工了，所以他们也不会愿意冒这个险，轻易尝试一种尚未得到大规模生产实践检验的新技术。赛诺菲公司在给《科学》（science）杂志社的一封电子邮件中这样写到：我们认为Seeberger的这项设计非常巧妙，但是我们现在还看不出这项技术的优势究竟在哪里，有多大。
Yadav认为，最理想的状况就是有一家公司能够将Amyris公司的酵母细胞技术和Seeberger的流体化学生产工艺结合起来，如果是这样，青蒿素的价格将会大幅度下降。可是对赛诺菲公司的这个青蒿素项目提供了大量支持的非盈利制药公司OneWorld Health的发言人却宣称，他们不会将酵母细胞技术提供给任何人。
Seeberger对此回应道，即便不依赖酵母细胞技术生产青蒿酸，使用他们的生产工艺同样有办法生产出青蒿素。甜苦艾中就含有大量的青蒿酸，生产厂家主要也都是从这些植物中提取原料生产青蒿素产品。Seeberger最开始的想法其实也就是想利用这些生产废料，继续从中提取青蒿酸作为原料，生产青蒿素。比如Seeberger就曾经从马达加斯加岛一家公司的甜苦艾废料中发现了1%的青蒿酸。而且出乎大家意料的是，Seeberger等人还从这些废料中发现了5%的二氢青蒿酸，这让Seeberger等人大喜过望，因为有了二氢青蒿酸就直接省去了第一步将青蒿酸还原为二氢青蒿酸的反应。
可是Yadav却认为从废料中提取原料生产青蒿素不太现实。因为有很多家小公司都在从事利用植物生产青蒿素的业务，这个市场是一个碎片化的市场，如果我们要挨个找他们回收生产废料，那样做的物流成本太高。
不过我们可以要求这些小公司直接给我们提供青蒿酸和二氢青蒿酸产品。Seeberger也已经对好几种不同的植物进行过检测，大致了解了每一种植物中有用成分的含量。可是这样一来，这些小公司就得改变生产工艺，这需要一定的时间，而且还需要有人给他们提供技术支持。
在今年的4月19日，Seeberger邀请了一些对这个项目感兴趣的人士在德国柏林召开了一个大会，看看有没有可能实施他们的计划。这些与会者中包括苦艾种植户和植物提取公司代表、葛兰素史克公司代表、Boehringer Ingelheim公司代表和临床基金会（Clinton Foundation）、UNITAID以及德国国际协作机构的代表，梅林达和比尔盖茨基金会在最后时刻决定不来参加这次会议。没有参会者愿意向《科学》（Science）杂志透露会议的具体讨论内容。不过据Seeberger介绍，虽然在会上大家向他提了很多非常尖锐的问题，可是会议结束后的第二天，他的电话铃声就没有停过。现在Seeberger正在和几家有意向的合作伙伴商讨具体的合作事宜。
可是到目前为止，Seeberger还是一个人在“孤军奋战”。从今年1月份开始，他已经新招了一个博士后全面接管这个项目，而且他们对流体化学反应工艺也进行了优化，比如更改了溶媒，调整了反应温度，而且采用LED作为新的光照光源等，经过这番改造，整个生产效率从过去的40%提高到了65%。并且Seeberger等人正在着手开展大规模生产试验，比如他刚刚订购了一个比过去大10倍的LED光源，他还打算新建一个每天可以生产1公斤青蒿素的反应器。然后他还计划再建一个比这个反应器再大10倍的反应器，这样一套装置一年的青蒿素产量将会达到3000公斤，这足够供应好几百万人的治疗用药。
吸引更多的投资是Seeberger愿意上电视接受采访的主要原因。这个节目的主持人在Seeberger这个短短5分钟的采访节目即将结束之前问道：“将来有一天我们能够自豪地说这个项目挽救了数百万条生命吗？”
“我想是的，这正是我们的愿望。”Seeberger回答说。
KAI KUPFERSCHMIDT. (2012) Can New Chemistry Make a Malaria Drug Plentiful and Cheap? Science, 336:798-799.