屠呦呦研究的“青蒿素”到底是個啥
以青蒿素類藥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準療法。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，也是抵抗瘧疾耐藥性效果最好的藥物，中國作為抗瘧藥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。
藥動學
青蒿素口服後由腸道迅速吸收，0.5～1小時後血藥濃度達高峰，4小時後下降壹半，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，有效血藥濃度維持時間短，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，故應反復給藥。
適應癥
主要用於間日瘧、惡性瘧的癥狀控制，以及耐氯喹蟲株的治療，也可用以治療兇險型惡性瘧，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壹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***價鍵，使蛋白失去功能導致瘧原蟲死亡。另壹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。目前這壹觀點被廣泛認可[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壹壹類肌漿網 / 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，引起細胞雕亡，從而發揮抗瘧作用。
研究歷史
中國抗瘧新藥的研究源於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》等中醫藥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“中國神藥”而受益 。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壹致的結果、抗瘧新藥青蒿素由此誕生。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“這壹新的發現更重要的意義是在於將為進壹步設計合成新藥指出方向”。
1986年，青蒿素獲得新壹類新藥證書，雙氫青蒿素也獲壹類新藥證書。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。
2015年10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，與另外兩位科學家***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。
耐藥性
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藥性案例。2005年以來，治療瘧疾最有效的藥物青蒿素已在柬埔寨、緬甸、越南、老撾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。揮發油主要采用水蒸汽蒸餾提取，減壓蒸餾分離，其工藝為：投料—加水—蒸餾—冷卻—油水分離—精油；非揮發性成分主要采用有機溶劑提取，柱層析及重結晶分離，基本工藝為：幹燥—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%。
第壹步：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，抽幹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年報道了壹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控制瘧疾癥狀（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，肌註，第 2、3日各肌註 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。
直腸給藥
1次 0.4—0.6g， 1日 0.8—1.2g。
深部肌註
第1次 200mg， 6—8小時後再給100mg，第 2， 3日各肌註 100mg，總劑量 500mg(別重癥第 4天再給 100mg)。連用 3日，每日肌註 300mg，總量 900mg。小兒 15mg/kg，按上述方法 3日內註完。
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 註射部位淺時，易引起局部疼痛和硬塊。
3 個別病人，可出現壹過性轉氨酶升高及輕度皮疹。
4 妊娠早期婦女慎用。