PAGE南開大學成人高等教育專升本畢業報告青蒿素的發現歷程青蒿素的發現歷程學號：姓名：學院：現代遠程教育學院學習中心：教學站：專業：藥學完成日期：專升本畢業報告要求畢業報告寫作是本科教學計劃的重要組成部分，是培養學生理論聯系實際和鍛煉學生獨立分析問題、解決問題能力的有效手段。通過畢業報告寫作的形式，可以使學生在綜合能力、創新能力等方面得到鍛煉，使之進一步理解所學習的專業知識，擴大知識面，提高專業理論素質，同時也是對學生掌握和運用所學基礎理論、基本知識、基本技能以及獨立工作能力的綜合考核。因此，要求全體學生必須嚴肅對待、認真按要求獨立完成，嚴禁抄襲、弄虛作假。畢業報告被評定為抄襲的，寫作無效，成績一律按不及格記錄。一、請同學們在下列題目中任選一題，寫成畢業報告1.普通感冒和流行性感冒的區別2.金剛烷胺的作用原理3.達菲的作用原理4.青霉素的發現歷程5.青霉素的作用原理6.真菌感染的種類7.酮康唑的作用原理8.阿昔洛韋的作用原理9.順鉑的作用原理10.臨床上常用的烷基化劑類抗腫瘤藥物11.奎諾酮類藥物的作用原理12.塞來昔布的作用原理13.組蛋白去乙酰化酶抑制劑的抗腫瘤原理14.卡托普利的作用原理15.抗真菌藥物的耐用性16.瘦肉精的作用原理及其潛在的危害17.牛痘疫苗的發現歷程及其作用原理18.青蒿素的發現歷程19.青蒿素的作用原理20.青蒿素的結構改造21.黃連素的作用原理22.β-受體阻斷劑類藥物的構效關系23.苯巴比妥類藥物的構效關系24.L-多巴的合成25.計算機技術在新藥研究中的應用26.組合化學在新藥研究中的應用二、畢業報告寫作要求畢業報告題目應為專業教師指定題目，正文最少分三段撰寫，要求內容充實，主題明確，層次清晰，論據充分可靠，論證有力，有獨立的觀點和見解，文字準確流暢。畢業報告寫作要理論聯系實際，同學們應結合所學專業講授內容，廣泛收集與論文有關資料，含有一定案例，參考一定文獻資料。報告中所涉及的他人的科研成果，必須以參考文獻的方式進行合理標注。參考文獻應包括作者、文章標題、期刊名稱、出版(發表)的年，期刊的卷(期)，起始頁和末尾頁等詳細信息。三、畢業報告寫作格式要求1.要求學生必須按學院統一格式的編輯模板進行排版，畢業報告封面的字體和字號編輯模板已經設好，學習中心、專業和學號要求填寫全稱，且要求準確無誤。2.畢業報告正文字體要求統一使用宋體，小4號字；頁邊距采取默認形式（上下2.54cm，左右3.17cm，頁眉1.5cm，頁腳1.75cm），行間距取多倍行距（設置值為1.5）；字符間距為默認值（縮放100%，間距：標準）；頁碼打印在頁腳的中間。3.論文字數要控制在5000－6000字；4.論文標題書寫順序依次為一、（一）1.（1）。PAGE9正文（填寫內容后刪除）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藥物。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，該藥首先作用于食物泡膜、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。可能是青蒿素作用于食物泡膜，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饑餓，迅速形成自噬泡，并不斷排出蟲體外，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。青蒿素口服后由腸道迅速吸收，0.5~1小時后血藥濃度達高峰，4小時后下降一半，72小時血中僅含微量。它在紅細胞內的濃度低于血漿中的濃度。吸收后分布于組織內，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。由于代謝與排泄均快，有效血藥濃度維持時間短，不利于徹底殺滅瘧原蟲，故復發率較高。青蒿素衍生物青蒿酯，T1/2為0.5小時，故應反復給藥。瘧疾是嚴重危害人類健康的世界性重大流行性疾病之一，據世界衛生組織報告，2010年99個國家、33億人口受瘧疾威脅，全球瘧疾患者2.16億人，65.5萬人死于瘧疾，其中86%為5歲以下兒童，特別是在非洲的一些國家更是發病率高、病死率高的疾病。瘧疾也是軍隊行動的無形殺手，有關資料報道，在越南戰爭中，1964年，美軍因瘧疾造成的非戰減員比戰傷減員高出4~5倍。1965年駐越美軍的瘧疾發病率高達50%。因此抗瘧藥的研究就成了一項重大研究課題。20世紀60年代初期，越南和我國是同志加兄弟的鄰國，當時越南人民軍也同樣遭受到瘧疾的嚴重困擾。據河內衛生局統計，1961~1968年傷病員比例，除1968年第一季度傷員多于病員外，其他時間都是病員遠遠超過傷員，病員中大多數是患瘧疾。鑒于此況，越南領導人訪問中國向毛澤東主席、周恩來總理提出請求，希望能幫助研制新型抗瘧藥。應越南的請求，毛澤東主席、周恩來總理指示，有關部門要把解決熱帶地區部隊受瘧疾侵害，嚴重影響部隊戰斗力，影響軍事行動的問題作為一項緊急援外、戰備任務立項。因此，研制新型抗瘧藥就成為當時中國軍隊醫藥科技工作者的一項重要的政治任務，1964年起，軍內開展了抗瘧藥的研究。針對熱帶抗藥性惡性瘧疾防治要求，中國人民解放軍軍事醫學科學院起草了三年研究規劃草案，經過醞釀討論和領導審定，由中國人民解放軍總后勤部商請國家科委，會同國家衛生部、化工部、國防科工委和中國科學院、醫藥工業總公司，組織所屬的科研、醫療、教學、制藥等單位，在統一計劃下分工合作，共同承擔此項任務。國家科委和中國人民解放軍總后勤部于1967年5月23日在北京召開了有關部委、軍隊總部直屬和有關省、市、區、軍隊領導及所屬單位參加的“瘧疾防治藥物研究工作協作會議”，會議討論確定了三年研究規劃。由此，拉開了抗瘧新藥研究的序幕。由于當時這是一項援外戰備緊急軍工項目，為了保密，就以5月23日開會日期為代號稱為“523”任務。自此先后有七大省市全面開展了抗瘧藥物的調研普查和篩選研究。至1969年篩選的化合物和包括青蒿在內中草藥萬余種，但未能取得理想的結果。1969年1月21日，中醫研究院任命在科學研究上已經嶄露頭角的北大生物藥學專業畢業生屠呦呦為科研組長。屠呦呦領導課題組從系統收集整理歷代醫籍、本草、民間方藥入手，在收集2000余方藥的基礎上，編寫了640種藥物為主的《抗瘧單驗方集》，對其中的200多種中藥開展實驗研究，歷經380多次失敗，1971年發現中藥青蒿乙醚提取物的中性部分對瘧原蟲有100%抑制率，1972年從該有效部分中分離得到抗瘧有效單體，命名為青蒿素。中國抗瘧新藥的研究源于1967年成立的五二三項目，其全稱為中國瘧疾研究協作項目，成立于1967年的5月23日,因絕密軍事項目,遂設代號523。歷經380多次鼠瘧篩選，1971年10月取得中藥青蒿素篩選的成功。1972年從中藥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、抗瘧新藥青蒿素由此誕生。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，并認為"這一新的發現更重要的意義是在于將為進一步設計合成新藥指出方向"。1986年，青蒿素獲得新一類新藥證書，雙氫青蒿素也獲一類新藥證書。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，中國女藥學家屠呦呦因創制新型抗瘧藥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。這是中國生物醫學界迄今為止獲得的世界級最高級大獎。2015年10月5日，諾貝爾獎官方推特消息，WilliamC.Campbell,Satoshimura以及YouyouTu獲得今年諾貝爾生理學或醫學獎。其中，女科學家屠呦呦是中國著名藥學家。屠呦呦1971年首先從黃花蒿中發現抗瘧有效提取物，1972年又分離出新型結構的抗瘧有效成分青蒿素，1979年獲國家發明獎二等獎。2011年9月獲得拉斯克臨床醫學獎，獲獎理由是“因為發現青蒿素——一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命。”青蒿素來源主要是從青蒿中直接提取得到;或提取青蒿中含量較高的青蒿酸，然后半合成得到。青蒿素除青蒿外，尚未發現含有青蒿素的其它天然植物資源。青蒿雖然系世界廣布品種，但青蒿素含量隨產地不同差異極大。據迄今的研究結果，除中國重慶東部、福建、廣西、海南部分地區外，世界絕大多數地區生產的青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，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。酉陽是世界上最主要的青蒿生產基地，其青蒿生產種植技術已通過了國家GAP認證，享有"世界青蒿之鄉"的美譽，全球有80%的原料青蒿產自酉陽。對這種獨有的藥物資源，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藥一律禁止出口。經過20年的辛勤研究和孤獨探索，如今，丁德蓉終于欣慰地看到自己的工作給世界帶來了福音。丁德蓉說:"目前人們更多地只是提取青蒿素用來治療瘧疾，其實除了青蒿素，青蒿還有99.5%的物質沒有利用，其中包括青蒿酸、黃酮等，研究發現，青蒿還對乳腺癌、紅斑狼瘡、風濕等有療效，因此它的利用前景非常廣闊。"得天獨厚的資源優勢吸引了獨具慧眼的投資者來到這個山區小縣。2000年5月，華立控股集團出資427萬元與酉陽自治縣政府共同組建"重慶華陽自然資源開發有限公司"，旨在加強對青蒿的管理與人工種植開發。與此同時，華立集團出資3000萬元與西南農業大學共同組建"重慶華立西農青蒿研究所"，專門從事青蒿資源的開發與利用，尤其是進行青蒿的人工育種與規范種植，并已通過GAP認證。2000年12月，華立集團再度出資1000萬元收購重慶(酉陽)武陵山制藥廠。該廠是國內提煉和生產青蒿素產品的主要廠家之一，也是第一個提煉青蒿素的廠家。2001年10月，華立又將國內另一家主要青蒿素提取廠家湖南吉首制藥廠整體收購。至此，華立控股的兩家制藥廠所生產的青蒿素占中國青蒿素產量的80%以上。華立正在加緊對這兩家制藥廠進行GMP改造。2005年，來自喀麥隆、尼日利亞、肯尼亞、塞內加爾、烏干達五個非洲國家的國家電視臺的總編、臺長來到酉陽，對酉陽青蒿的生產進行全方位的采訪。為了把資源優勢轉化為產業優勢，早在2000年，酉陽就按照"公司﹢基地﹢農戶"的模式，積極建設青蒿種植示范基地，有意識地把示范基地廣泛分布到全縣22個鄉鎮，以促進青蒿種植技術的推廣和基地的擴大。2004年，酉陽人工種植青蒿的面積達到了1萬畝，加上野生青蒿，基本滿足了本年度的市場需求。如今，全縣22個鄉鎮2萬農戶5萬勞動力都掌握了青蒿的種植技術，全球80%的青蒿產自酉陽。2006年，酉陽全縣青蒿種植面積已擴大到15萬畝以上，以滿足全球對于青蒿類藥物的需求。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。揮發油主要采用水蒸氣蒸餾提取，減壓蒸餾分離，其工藝為:投料-加水-蒸餾-冷卻-油水分離-精油;非揮發性成分主要采用有機溶劑提取，柱層析及重結晶分離，基本工藝為:干燥-破碎-浸泡、萃取(反復進行)-濃縮提取液-粗品-精制。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后得到過氧化物，抽干后再在二甲苯中用對甲苯磺酸處理得到環狀烯醚;第四步:環狀烯醚溶解于溶劑中，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，最后環合成含過氧橋的倍半萜內酯。許杏祥等于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。折疊生物合成青蒿素等倍半萜類的生物合成在細胞質中進行，途徑屬于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于工業生產。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藥物。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，該藥首先作用于食物泡膜、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。可能是青蒿素作用于食物泡膜，從而阻斷了營養瘧原蟲攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現氨基酸饑餓，迅速形成自噬泡，并不斷排出蟲體外，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。饒毅稱:"青蒿不僅記載于古代中藥書中，而且在1950年代和1960年代，中國民間也有使用的記錄。"有資料顯示，江蘇高郵市一直有使用青蒿治瘧疾的做法。雙氫青蒿素發明人李英回憶稱，1958年高郵就有用青蒿氽湯治療瘧疾的記錄，在1969年，當地農村醫生和群眾還利用當地青蒿開展瘧疾的群防群治，取得了"良好的效果"--70年代的某些實驗顯示，某些提取工藝不存在提取溫度超過60ºC