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青蒿素(黄蒿素)的由来与发展

文章出处:binance官网注册    更新时间:2021-02-25    点击次数:-

青蒿素来自黄花蒿,是我国科学家发现的,是一种含有过氧基团的倍半萜内酯。


中文名: 黄花蒿


拉丁名: Artemisia annua L.


英文名: Sweet Wormwood, Sweet Annie, Sweet Sagewort, Annual Wormwood


科名: 菊科Compositae


中文药材名: 黄花蒿


黄花蒿(Artemisia annua L.)是菊科艾属的一年生草本植物,其有效成分—青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。在青蒿素的基础上开发出了多种衍生物双氢青蒿素(Dihydroartemisinin)、青蒿琥酯(Artesunate)、蒿甲醚(Artemether)、蒿乙醚(Arteether), 均有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和肿瘤细胞毒性等作用。目前青蒿素用于疟疾防治的价值已被人类认识和接受,世界卫生组织已把青蒿素的复方制剂列为国际上防治疟疾的首选药物。


真假青蒿


【青蒿】:又名香蒿。为菊科植物青蒿( Artemisiaapiacea = Artemisia carvifolia)的全草。主产于安徽、河南、江苏、河北、陕西、山西、山东等地。不含青蒿素。


【黄花蒿】:又名臭蒿,苦蒿,香苦草,黄蒿。为菊科植物黄花蒿的全草。商品均以色青绿、干燥、质嫩、未开花、气味浓郁者为佳。含青蒿素。


【牡蒿】:为菊科植物牡蒿(Artemisia japonica)的全草。在江苏、上海、四川等地药材市场上作“青蒿”使用。


【茵陈蒿】:为菊科植物茵陈蒿(Artemisia capillaris)的全草。东北地区常作“青蒿”入药。不含青蒿素。


【小花蒿】:菊科植物小花蒿(Artemisia parviflora)的全草。以青蒿收载入《滇南本草》,云南昆明亦称此为青蒿。


在以上提到的五种蒿草中,只有黄花蒿含青蒿素。二十世纪七十年代以前出版的中文版中药书籍中的药用“青蒿”


只有一种,即青蒿(香蒿):Artemisia apiacea Hance。在发现来自黄花蒿的青蒿素以后,二十世纪七十年代以后出版的中药书籍将入药“青蒿”改为:“包括青蒿(Artemisiaapiacea Hance)和黄花蒿(Artemisia annua L.),两种均可入药”(青蒿_ 百度百科)。实际上现在讲的青蒿素只有来自黄花蒿,应该说叫黄蒿素更合适。少数人不按药典法规,不承认药用植物分类学原则和不尊重化学家劳动强行称之为青蒿素。


近来证明来自黄花蒿的青蒿琥酯能显着缩短小鼠戊巴比妥睡眠时间。青蒿素对实验性矽肺有明显疗效。蒿甲醚对小鼠有防护辐射的作用。


青蒿素是从药用植物黄花蒿提取,用近代植物化学的研究方法得来的一种抗疟药的新结构。青蒿素的抗疟效果,是通过近代科学的方法用鼠疟、猴疟及人疟来证明它的抗疟作用,并经过体外培养方法证实它能杀灭恶性疟原虫。


青蒿素的抗疟作用:黄花蒿乙醚提取中性部分和其稀醇浸膏对鼠疟、猴疟和人疟均呈显着抗疟作用。体内试验表明,黄花蒿素对疟原虫红细胞内期有杀灭作用,而对红细胞外期和红细胞前期无效。黄花蒿素具有快速抑制原虫成熟的作用。


蒿甲醚乳剂的抗疟效果优于还原黄花蒿素琥珀酸钠水剂,是治疗凶险型疟疾的理想剂型。黄花蒿琥酯2.5、5、10、15mg/kg,2 次/ 天,连续3 天,皮肤外搽,治疗猴疟均有不同程度疗效。5、10mg/kg,2 次/ 天,连续10 天,皮肤外搽即可使猴疟转阴。加入适量促透氮酮,可提高抗疟作用。脱羰黄花蒿素和碳杂脱羰黄花蒿素对小鼠体内的伯氏疟原虫K173 株的ED50 和ED90 分别为12.6mg/kg 和25.8mg/kg。体外试验表明,黄花蒿素可明显抑制恶性疟原虫无性体的生长,有直接杀伤作用。黄花蒿素、蒿甲醚和氯喹对恶性疟原虫的IC50分别为75.2,29.4 和43.2nmol/L。黄花蒿素酯钠对恶性疟原虫6 个分离株(包括抗氯喹株)有抑制作用。


现今的黄花蒿(又名臭蒿,拉丁学名Artemisia annuaL.),因为它的臭味较大,很难当成青蒿(香蒿)来卖钱。


老百姓只是用它来薰薰蚊子。直到1980 年,黄花蒿通过广筛,才发现它有抗疟作用。


有关青蒿素等的传说所有有关青蒿治疟在中医药界的传说包括葛洪说的“青蒿一握,以水二升渍绞取汁,尽服之。”


都很难以确认,葛洪记载的这个偏方是否真的能治疟疾,也无法考证。古人说的“疟字”和我们现在说的由疟原虫引起的疟疾不是一回事。我们研究的不是青蒿,是黄花蒿。


葛洪是周汉晋名医(公元284-364),为东晋道教学者、着名炼丹家、医药学家。葛洪把恙虫病叫做“沙虱毒”。现在已经弄清楚,沙虱毒的病原体是一种比细菌还小的微生物,叫“立克次氏体”。有一种小虫叫沙虱,螫人吸血的时候就把这种病原体注入人的身体内,使人得病发热。沙虱生长在南方,据调查,我国只有广东、福建一带有恙虫病流行,其他地方极为罕见。葛洪是通过艰苦的实践,才得到关于这种病的知识的。原来他酷爱炼丹,在广东的罗浮山里住了很久。


这一带的深山草地里就有沙虱。沙虱比小米粒还小,不仔细观察根本发现不了。葛洪不但发现了沙虱,还知道它是传染疾病的媒介。他的记载比美国医生帕姆在1878 年的记载,要早1500 多年。早在一千六百年以前,葛洪就把“沙虱毒”的病原、病状、发病的地点、感染的途径、预后和预防,弄得较为清楚。但是他不是疟疾专家。我们不能要求他确切的说出什么是疟疾病人,也不能说这黄花蒿中提出的“青蒿素”,就是葛洪当年讲的青蒿。古时候没有显微镜,不能确认疟原虫,也无法在蚊体内找到疟原虫,以确定疟疾是由按蚊传波的。那时的治疟是治疗热性病的统称。我们不能确切的说青蒿素治疗疟疾是葛洪发明的, 推想也是没有根据的。有的同志总认为越古越好,他们以为多说些古人的贡献是一种爱国行为。诚然,前辈先贤们确有很多创造,但不是所有古人说的都是对的。其实葛洪在书中共搜集了43 个治疗疟疾的偏方,大都是草药。青蒿一条是其中很不重要的,只出现了一次( 而草药“常山”出现了13 次),也没有说其疗效有多灵。我国很多近代的学者研究过常山都认为它不是很好的抗疟药。我本人也研究过,由于它的毒性太大,因而不能用。以往一提到抗疟药总有人不忘记常山,并以此来宣扬古代的文化,其实古人早说过,常山有毒要引起呕吐,很多学者做了大量的工作都没有好的结果。此外,有人不按泡制常规,用藜芦(又叫野金针菜)治疗血吸虫病,结果是将病人眼睛治瞎了,还有治死的(脑萎缩),他们硬是要从毒药中找出无毒的有效成分来,这不是笑话,而是沉痛的教训。我们现在要讲科学发展观,我们是唯物论者,我们要以事实为根据,不能用想象来代替事实。我们要与时俱进,要有发展的观念。记述历史或是研究历史都要厚今薄古,要实事求是,不能厚古薄今,而要古为今用。


不要把所有的植物药都说成中草药,中医药有它的理论,用的是阴阳学说;用药有其配方原理,用的是君臣佐使。复方组合多味,通常十味左右,用药个性化,这与近代医学(通常称西医)不是一个体系,没有什么共同处。世界各国都研究植物药,最近我看到非洲也有研究抗疟的植物药,我们能叫它非草药吗?或是也叫它中草药?这都是不行的。


青蒿素有它的长处,但是还有一些缺点,本身需要优化,是不能回避的。


青蒿素的复方组合


青蒿素作用快,它是一个很好的急救药,但不能单用,需要用复方。


为什么青蒿素不能单用呢?这是因为青蒿素的代谢太快,通常疟原虫的一个生活周期要48 小时,要控制疟疾至少要针对两个周期,青蒿素不能在体内久留,必须每天给药,很不方便,而且持续太久也可能引起毒性。因此需要找一个疗效好的安全的药物合并使用。第二军医大学、上海医药工业研究院与海南、云南省研究的磷酸哌喹正是最理想的药物,它的分子量大,在体内积存的时间长,毒性低,它可与青蒿素作用互补。广州、北京、广西、海南与云南等地在这方面也做了大量的工作,效果很好,世界卫生组织也很重视,2008 年已将其列入到全球基金的药品需求目录中,将双氢青蒿素加磷酸哌喹合用,称为Artekin(科泰复),在非洲和东南亚已经广泛地应用,效果令人非常满意。由于药代动力学没有跟上,有些方面仍然需要改进。


在非洲由青蒿素组成的复方有很多种,其中包括我国与美国等的复方,都在使用中,效果也还不错,据FairhurstR M 自2006 年到2010 年的统计有关青蒿素复方的文章有34篇,其中青蒿琥酯- 甲氟喹Artesunate-mefloquine 有13 篇,双氢青蒿素与哌喹Dihydroartimisine-piperaquine 有10 篇,蒿甲醚- 苯芴醇Artemether-lumefatrine 有7 篇,青蒿琥酯-阿莫地喹Artesunate amodiaquine 有4 篇。有计划的比较各种复方的优劣,以及复方药物对疟原虫的靶点都还需要进一步研究;复方组合的原理,剂量和疗程尚待深入探讨。我们是在没有组建复方之前就宣传青蒿素出去,为世界卫生组织所肯定,不久又为他们否定,单方无效要用复方。


Davisetal2005 综合比较了几种WHO建议的青蒿素复方(artemisinin-based combination the rapies (ACTs)),将青蒿素复方可用于杀灭疟原虫裂殖体的几种青蒿素衍生物( 青蒿琥酯artesunate, 蒿甲醚artemether 或双氢青蒿素dihydroartemisinin)分别与半衰期比较长的甲氟喹mefloquine, 苯芴醇lumefantrine 和哌喹piperaquine 合用。结果表明青蒿琥酯- 甲氟喹组合高效、价昂,其中甲氟喹有神经毒性; 蒿甲醚- 苯芴醇效果不及青蒿琥酯- 甲氟喹; 双氢青蒿素与哌喹组合高效、安全和价廉,而且效果最长,是目前很有希望的复方。此复方在世界范围内使用有很大进展,已由新西兰、老挝、法国和泰国等学者做了详细的综述(Keating GM 2012),有望成为复方中最优者。


我们还需要发现新的结构,以便发生抗药性时有新的化合物来代替。现在传说的已产生了抗药性是不可靠的,因为青蒿素使用不久,不可能那样快选育抗药性虫株来。我们讲的抗药性是指获得性的,要经过多少代的选择才能形成,目前所谓抗药性多半是剂量不足所致,需要在剂量、疗程和组合方面进行调整,这不能混淆。代谢太快是它的弱点,要用复方。


讨论


大约在1590 年,荷兰的化学仪器师汉斯和詹森制造了第一台复式显微镜,这以后又经过列文虎克(1632-1723)的改进,这才使我们今天可以利用显微镜观察细胞。法国医生Laveran(1845-1922) 在意大利确定了疟疾病原,并因对原生动物致病作用的研究获得了1907 年的诺贝尔奖,以后又有人对复杂的疟原虫生活史进行了许多研究,证明疟疾是由蚊虫传播的,这先后有人发现了四五十种疟原虫,包括禽类和哺乳动物的疟原虫,这才有今天研究疟疾的基础和新的局面。


现代医学是建筑在细胞学的基础上,可以说没有细胞学就没有现代医学。古时候的中国包括意大利都认为疟疾源于瘴气,他们只看到疟疾与气候的关系,是一种表面现象。科学的发展总是由浅入深,我们要有发展的观念,不能停顿在过时的基础之上。我们有了原生动物学的基础,许多问题就迎刃而解了。古时候对许多病原都不认识,治疗病人往往是对症论治,自然就不能找到事物关联的内在联系。通过青蒿素的研究我们可以认识到基础理论的重要性。我们是经过鼠疟、猴疟等用比较生物学的原理进入了人体试验,又用体外培养的方法得到了直接验证,证明了青蒿素是抗疟药的又一新的结构。我们的方法与古代的显然不同,这是因为近百多年来科学有很大的发展,古代认识自然有很多限制,这不好相比的。


当然科学研究有时也有偶然性,我们是通过数万种的植物筛选出黄花蒿,又从中得到了青蒿素(应为黄蒿素),这有它1偶然性就是寓于必然性之中。有人认为青蒿素的发现是与葛洪(公元284-364)有关,我个人认为是站不住脚的,因为它们之间没有任何的内在联系。葛洪时代与近代科学相差有一千多年的历史,一千多年前的炼丹学和医药学与近代的原生动物学、医学相距太远,这是弃近就远,厚古薄今的观点,缺乏唯物论的基础,当然也谈不上辩证法。


我国有五千年的文化史,疟疾的流行发生在这之前还是之后我们无法考证,若从葛洪时代算起也已经一千七百多年了,但那时科学不发达,这以后又经过了一千多年,直到一百年前才弄清楚了疟疾的病原、发生与流行学的科学依据。


这一百年来科学得到了蓬勃的发展,我们应该围绕这个时代,研究它的发展史,不应该把一千年之前的事大做文章,把历史都说成虚无的想当然中,把自己的精力引入考古学的范畴中去,这就是我们说的要厚今薄古的道理,科学发展观是求真务实,勇于创新,无法让我们厚古薄今的。我们可以说在葛洪时代对疟疾已开始有些认识,但是很模糊的,我们不能把它作为依据,不然,那还要什么近代科学呢?在这历史的长河中我们不能否认先祖们的努力,他们勤奋的探索为认识疾病做了不朽的努力,甚至不怕危险亲自品尝各种野草,但是由于历史的条件所限还有许多问题一时很难弄清楚,这也不奇怪。我们要团结世界各国的科学家,共同来认识这个世界,共同来改造这个世界。


一个化合物的发现是要经过好多人的努力,包括生药鉴定、提取分离、定结构、测定常数、到人工合成等等。要把一个化合物变成一个药物,更需要经过好多人的手,经过好多部门,经过好多学科的共同合作才能形成。依靠一个学科所是绝对不能干成的。更不可能依靠一个人来完成。我们是走的社会主义道路,与资本主义社会是不同的,资本主义社会是靠市场经济,有经营好多年的经验,有严格的知识产权保护制度,通常是由一个单位负责,协作时要订合同,有了苗头要申请专利,项目负责人有优厚的待遇,他们不需要奖金。我们现在有好多方面也是如此,但这不是唯一的路。青蒿素的工作是在文化大革命期间干的,要走国外的路是不行的,一定要选出一个领头的也是很困难的。我很羡慕做青蒿素的同志们,你们个个都是英雄,我向你们学习,向你们致敬。特别使我怀念的是魏振兴、周维善两位老先生,他们的无私奉献和不屈不饶,让人为先的精神是我永远学习的榜样,遗憾的是在他们生前我从未有机会见到他们。


不少人对拉斯科奖有异议,我认为是不对的,我们一个同志得了拉斯科奖我们要向她祝贺,这也是我国的荣耀,我希望有更多的中国人能够得拉斯科奖,越多越好。能不能得拉斯科奖?什么人该得?那是美国人的事。外国人承认中国人的工作,我们当然很高兴。网上很多人说拉斯科奖是半个诺贝尔奖我不能认同。因为诺贝尔奖是瑞典的奖,拉斯科奖是美国的奖,评奖都各自有规章制度,这是一个国际问题,不要乱说,网上讲话要负责任,有许多可以不说的最好不要说。


小结与展望


回顾以上的过程,我国学者们做了许多工作,克服了不少困难,也取得不少成绩。此项工作是在特定情况下的全国大协作,是与反侵略战争有关,一开始是保密的。以后又发生了文化大革命,各单位都终止了领导。群众在自觉的基础上组织起来,继续探索走社会主义的科研道路,因而不存在以谁为主的问题。我们的信息是交流的,成果是共享的。


在上世纪60-70 年代,由北京、山东、云南等地的一些单位从黄花蒿中提出晶体,到经过鼠疟原虫初步过筛,到现场的初步验证,经过多单位的合作,在当时的523 领导组的指导下得以下决心开展此项研究。以后又在定结构,制定质量规格标准,选择剂型,定疗程,观察毒性等方面进行研究,在上海、北京、山东、云南、广州、桂林、南京等地的一些单位协同工作,出色地完成任务。再以后发展到生产,在工艺、栽培方面以及人工合成方面得到很大的发展。这些成就与上海、昆明、杭州、北京等地的同志的努力是分不开的。通过工作我们更体会到社会主义道路的优越性,也增强了自信心。


正是有无私奉献的精神和合作的精神,才能取得这样的成功。


应该指出的是在后期我们还得到了国际上特别是世界卫生组织的支持与援助。我们与南斯拉夫、瑞典以及欧洲、美洲包括东南亚和非洲等许多学者都有交流,通过交流可以看到在科学研究方面还有许多方面落后于一些国家。由于过度的宣传青蒿素的作用,使国外学者误认为中国抗疟的成功主要就是靠青蒿素。其实我国抗疟工作的成功主要靠社会主义大协作的优越性,抗疟药主要也不是用的青蒿素(用的是氯喹和伯氨喹啉等)。就控制疟疾而言,措施是多方面的,是因为提高了基层卫生工作质量,包括一系列的防疫措施,用抗疟药只是一个方面。由于青蒿素水不溶和代谢太快,药物学家们做了大量工作,有很多种剂型,也做了不少验证,得到可喜的结果。但是针对不同的情况,要用不同的剂型和方法,要有合理的剂量与疗程,特别是着眼消灭疟原虫都需要规格化,需要更深入的研究时,我们的宣传已经到了国外,也引起了WHO 的重视,开始在国外使用,但不久被WHO 宣布青蒿素单方无效。非洲的同行在使用青蒿素时是很困难的,认为所能参考的资料不多。以后(90 年代)许多国家的科学家一起来评价青蒿素的效果时认为其效果不如80 年代,并误认为已经产生了抗药性。


其实青蒿素的使用从来就缺乏规范化,单方无效是剂量不足,致疟原虫在病人体内复燃。用复方可能解决这问题,现在已引起各方面的重视。我们有不少资料,但是系统的完整的不多,不少是会议资料和赞扬的文章,在这一点上我们要向世界的同行们学习,要少说多做。应该说我们的工作是很有成绩的,但还不够细致,也有些急性病,容易自满。古人说“欲速则不达”、“虚心使人进步,骄傲使人落后”必须牢记。还有研究中的体制需要改革。我们的学术民主还不够,工作人员不配套,复方临床、剂型与药代动力学比较弱,缺少几种方法的比较,合作有些不相称,经费的来源也有些问题,缺乏一个长久的目标,往往是一哄而上,然后又一哄而下,缺乏科学发展观的理念。希望在十八大精神的照耀下将青蒿素的抗疟研究更深入更完美,并发展到研究其他领域,如抗肿瘤等方面,把这项研究经常化


       

作 者管惟滨 (上海市第二军医大学,200433);


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