青蒿素之母——2015年诺贝尔生理学或医学奖新科得主屠呦呦(二)

朱安远,郭华珍

(1.北京金自天正智能控制股份有限公司　市场营销中心,北京　100070；2.中国康复研究中心北京博爱医院　康复评定科,北京　100068)

青蒿素之母
——2015年诺贝尔生理学或医学奖新科得主屠呦呦(二)

朱安远1,郭华珍2

(1.北京金自天正智能控制股份有限公司市场营销中心,北京100070；2.中国康复研究中心北京博爱医院康复评定科,北京100068)

[摘要]2015年10月5日,中国中医科学院(原中国中医研究院)终身研究员兼首席研究员、女药学家、药物化学家、医学家和教育家屠呦呦以创制新型抗疟药物——青蒿素及其首个衍生物双氢青蒿素而赢得当年诺贝尔生理学或医学奖之殊荣,特大喜讯传来,国内舆论媒体亢奋,国人无不欢欣鼓舞。屠呦呦先生是首位荣获诺贝尔科学奖的中国大陆本土科学家、首位华裔女性诺奖得主和诺医奖得主,这是中国医学界尤其是中医学界的重大历史性突破，这一荣耀将永远铭记在中国科技发展史上。详细介绍了屠呦呦女士的生平、主要学术成就与贡献、与疟疾直接相关的诺医奖以及青蒿素类抗疟药物获得的各种国内外奖项,简明扼要地阐述了青蒿素类抗疟药物的发现(发明)简史,不惜浓墨重彩全方位地展示了以屠呦呦为杰出代表的中国科学家群英谱的奋斗历程和辉煌成就。

[关键词]屠呦呦；寄生虫病；疟疾(malaria)；疟原虫；抗疟药物(antimalarial drug)；剂型；抗药性(耐药性)；中药；西药(化学药品)；青蒿；黄花蒿；青蒿素(artemisinin)；衍生物(derivative)；双氢青蒿素DHA(dihydroartemisinin)；蒿甲醚(artemether)；蒿乙醚(artemotil/arteether)；青蒿琥酯(artesunate)；卡罗琳医学院诺贝尔大会；生理学或医学奖诺贝尔委员会(医诺委)；诺贝尔生理学或医学奖(诺医奖)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.14.186

2.5青蒿素的发现

20世纪60年代初首先在南美发现抗氯喹恶性疟疟原虫,其耐药株迅速蔓延,尤以湄公河(中国境内称澜沧江)流域东南亚五国(缅甸、泰国、老挝、柬埔寨和越南)、中国云南和海南等地最为严重。因耐药株对喹啉类抗疟药产生了广泛的抗药性,致使疟疾患者面临无药可治的困境,全球疟疾疫情难以遏制,迫切亟须寻找新型结构类抗疟新药。当时正值越南战争(1955—1975年)期间,美越交战双方因疟疾这个“无形杀手”而造成部队非战斗性减员严重,故新型抗疟药物的研发成为全球医药界重点关注的一项重大热门研究课题。1964—1972年美国华尔特·里德陆军研究院WRAIR(Walter Reed Army Institute of Research)不惜花费巨资,共筛选了21.4万多种(美国全国则达30万种)化合物,以甲氟喹(喹啉类抗疟药物,1971年开始早期的动物实验,1975年在驻泰美军中进行临床试验,1985年面市,易产生抗药性,且神经毒性副作用较大,不宜单用)/盐酸甲氟喹(商品名是Lariam)的抗疟效果为最佳,但它并不是新型结构类抗疟新药。德英法澳等国也花费大量人力和财物进行相关研究,亦未取得满意结果,越方则求助于中国(当时中国本身的疟疾疫情亦很严峻,1960年全国平均发病率每万人是155.4人,1970年则高达296.1人,是新中国疟疾发病率最高的一年)。1964年毛泽东主席对越方的求援做出批示,周恩来总理随即下令,以紧急援外和重要战备任务立项,研制“抗美援越”抗疟新药,最初由中国人民解放军军事医学科学院(简称军医科院,曾用代号：后字236部队,1951年8月1日成立于上海)牵头,1966年军医科院微生物流行病研究所(即军医科院五所)和毒物药物研究所(即军医科院六所)先后研制出防疟1号片(乙胺嘧啶+氨苯砜)和2号片(乙胺嘧啶+周效磺胺),使得疟疾预防时间分别延长到1周和2周。1969年上海第二军医大学和上海医药工业研究所(1957年3月1日成立,1962年所改院,2010年整合为中国医药工业研究总院)等单位协作研制出防疟3号片(主要成分是磷酸哌喹),每月服用1次即可。

鉴于研制抗恶性疟药物的紧迫性和艰巨性,1967年5月23～30日解放军总后勤部商请国家科委,并会同卫生部和化工部等单位在北京饭店召开了“疟疾防治药物研究工作协作会议”(与会者共有37家单位的88人)[1],下达任务、分工合作,正式拉开了抗疟新药研发的序幕。因保密需要,以“523项目”(523 Project,全称是全国疟疾防治药物研究工作协作领导小组,全国“523办公室”设在军医科院,属绝密军工项目)代称,举全国之力,进行跨单位、跨行业和跨学科的协同集体攻关,由此遍布全国7省市自治区60多家单位的500多名科研人员采用科研共同体大协作方式开始了艰难的攻关征程。当时由军医科院起草制定的3年协作规划(主要起草人是吴滋霖,时任军医科院科技部计划处处长)将研究抗疟新药的5个专题(疟疾防治新药的化学合成和筛选；中医中药、针灸防治疟疾的研究；驱避剂的研究；疟疾防治药物的制剂和包装的研究；疟疾防治药物现场效果观察)划分为4个协作组：合成和筛选、中医中药、驱避剂(驱蚊剂)和现场防治(包括制剂小组)。对研究抗疟防治药物的总体要求是：安全(毒副作用小)、三效(治疗药要高效、速效,预防药要长效)；剂型包装要五防(防潮、防霉、防热、防震、防光)、一轻(体积小,重量轻)、达到二便(携带和使用方便)的要求。

中医医药组的不同研究小组开始尝试各种中草药,共筛选包括青蒿在内的中草药3230多种(包括单方、复方和验方。在整个“523项目”的研究过程中,各研究单位共设计合成1万多个化合物,广筛4万多个化学样品),未获满意结果。1969年1月21日,全国“523办公室”主任白冰秋、副主任张剑方和田辛同志一行3人主动造访中医研究院并商请其参与“523项目”,北京中药所化学室屠呦呦(时为实习研究员,助理研究员之说有误。文化大革命前中国职称实行任命制,且涉及行业领域较窄)所在团队便加入“523项目”中医中药专业组,屠出任北京地区“中草药专业协作组”组长(最初课题组组员只有余亚纲,后郎林福、钟裕蓉、崔淑莲、倪慕云和刘菊福等陆续加入),由屠呦呦负责全面工作,从此她就踏上了艰辛的从中医药中探索发掘抗疟新药的漫漫征程。他们以现代科学继承发扬祖国传统医药学遗产为指导思想,从系统收集整理历代中医药典籍、本草、地方药志、民间单方和验方入手,请教老中医专家,仅3个月就辑录了包括内服、外用、植物、动物和矿物药在内的2000多个方药,在此基础上精选编纂出含640个方药(其中包括多个使用青蒿的方剂)的《疟疾单秘验方集》(中医研究院革委会业务组,1969年4月油印本),继而组织鼠疟筛选抗疟药物研究,重点筛选对象包括常山(刚开始屠呦呦的筛选工作重点是配伍解决常山碱致呕吐的副作用问题)、胡椒、乌头、乌梅、鳖甲和青蒿[清代中医学家和温病学家叶天士经验方青蒿鳖甲汤的配伍是：青蒿脑(嫩芽)10g、生鳖甲25g、冬桑叶、粉丹皮、知母和天花粉各10g,主治伏暑化疟。1950—1960年代江苏高邮县等地民间就流行用青蒿在沸水中汆3 min后喝汤治疗疟疾且取得确实疗效[2]]等。[3]1969年6月底屠呦呦发现胡椒提取物(胡椒酮)对鼠疟模型疟原虫的抑制率高达84%,但却只能改善症状,杀虫效果非常不理想,9月屠呦呦、郎林福和余亚纲3人首次前往海南疟疾疫情现场开展工作。1970年年初军医科院派顾国明(1971年因其他任务而调离“523项目”,另派五所宁殿玺到北京中药所帮助建立鼠疟动物实验模型,军医科院焦岫卿也参与过鼠疟筛选工作)到北京中药所,与余亚纲(依据1965年上海市中医文献研究馆编写出版的丛刊《疟疾专辑》,从中梳理出808个中药方剂开始逐一筛选,1970年年底被调离“523项目”,转至气管炎医疗队从事老年性慢性支气管炎研究)合作进行中药提取物和鼠疟模型筛选研究,他们发现中药青蒿(黄花蒿)提取物对疟原虫的抑制率为60%～80%(“68%”之说恐系误传)但效果不太稳定。因军医科院本身任务繁重,难以再承担与北京中药所进行抗疟活性检测工作,于是同年秋屠呦呦课题组的筛选工作准备下马(未获卫生部批准)而处于停滞状态。1971年5月22日至6月1日在广州召开全国疟疾防治研究工作座谈会(屠呦呦和针灸所曹庆淑与会),鉴于任务难以完成,为全面加强领导力度,明确“523领导小组”由原来的6个部门(国家科委、总后勤部、国防科工委、卫生部、化工部和中科院)改为三部一院(卫生部、总后卫生部、化工部；中科院),7月16日北京中药所恢复工作,至9月初经鼠疟模型共筛选100余种中药的水提取物和乙醇提取物样品200多个(在屠呦呦本人的职业生涯中,一共筛查过200多种中草药的380余个提取物),其中采用青蒿95%乙醇(沸点78.5℃)提取物对其进行复筛,只取得30%～40%抑制率的沮丧结果,抗疟药物的研究似乎陷入“山重水复疑无路”的窘迫境地。

根据中国历代医书记载,青蒿入药治疗疟疾具有长期的临床实践经验。工作中遇到挫折,屠呦呦经冷静思考后,仍将筛选焦点锁定于青蒿,重新翻阅传统医学典籍,反复研读,1971年9月从葛洪《肘后备急方·卷三·治寒热诸疟方第十六》验方“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”中顿获启发和灵感,马上领悟到问题可能出现在常用的“水煎(煮)法”上,因高温加热促使青蒿本身所含成分相互影响,可能会破坏青蒿中的抗疟有效成分(后来才了解清楚：生药青蒿中含有破坏过氧基团的还原性物质,故需采用低沸点溶剂提取并剔除掉毒性较强的酸性部分,得到抗疟活性集中且剂量小的中性部分进行分离提纯。青蒿素本身很稳定,水煮及与乙醇共热均不失其抗疟活性)。为此她首先改进提取方法并尝试采用不同(尤其是低沸点)的萃取剂,将温度控制在60℃以下(后证实若温度高于60℃就会破坏青蒿中的有效抗疟成分,青蒿素适宜于在低温条件下采用与水不能混溶的亲脂性溶剂提取,亲脂性溶剂包括乙醚、石油醚、乙酸乙酯/醋酸乙酯和氯仿等,乙醇属亲水性溶剂)的乙醇冷浸法处理青蒿,所得青蒿提取物对鼠疟抑制率明显提高但还不稳定。随即她独辟蹊径采用低沸点溶剂乙醚(全称二乙醚,无色透明液体,沸点34.6℃,极易挥发,有毒易燃,故较少被用作萃取剂。1972年3月8日屠呦呦在南京会议上报告的当天,其实验室就发生了乙醚爆炸事故并引发火灾)浸提法或回流法。考虑到温度和酶解等因素,屠呦呦小组不断完善提取方法,在历经190次(始于1971年广州会议后的实验次数,自1969年起则是380多次)失败之后,1971年10月4日终于在第191次实验中发现了抗疟有效的青蒿乙醚中性提取物(黑色膏状物,抗疟筛选样品序号为191#,出于保密原因而简称为91#,俗称“醚中干”系“乙醚浸提、中性部分、低温干燥”之简称)并成功地用碱溶液剔除掉含量占比较高的酸性部分(如青蒿酸等,毒性集中且无抗疟功效),由此解决了青蒿提取物中的毒副作用问题。醚中干对鼠疟疟原虫的抑制率达100%且趋于稳定,12月13日至次年1月又证实它对猴疟疟原虫的抑制率亦达100%。1972年3月8日屠呦呦在南京召开的全国“523项目”化学合成药和中医中药2个专业组会议上,代表课题组以《用毛泽东思想指导发掘抗疟中草药工作》为题首次报告了上述重大发现,引起与会者的广泛关注与高度重视。为了确保人体临床用药安全,对青蒿提取物必须进行药理学和毒理学的药效毒性试验分析,7月北京中药所岳凤仙、屠呦呦和郎林福3位自愿者住进东直门医院(历时1周)亲自试服,成为首批人体试毒的“小白鼠”,稍后又从所内补充5例(章国镇、钟裕蓉之夫严述常、潘恒杰、赵爱华和方文贤)增大剂量的人体试服,结果是受试者情况均良好,未见明显毒副作用。屠呦呦因长期从事药物试验,加之工作劳累和缺乏营养,不久就得了中毒性肝炎。1972年8月24日至10月初屠呦呦和戴绍德率中医研究院医疗小组赴海南昌江疟区,对21例(间日疟11例、恶性疟9例和混合感染者1例,因混合感染者症状主要由间日疟引起,已重复计入间日疟,故实际上只有20例。同时另在北京解放军302医院验证9例)疟疾患者进行临床试验观察,发现其疗效明显优于氯喹,但短期内有疟原虫复现。1972年11月20～30日在北京召开的全国“523办公室”主任座谈会上,屠呦呦报告了青蒿提取物“醚中干”首次临床30例(实为29例)抗疟验证全部有效的结果,引起极大振奋。当时全国掀起一股提炼抗疟有效单体青蒿素的高潮,其主线主要有3条(云南省药物研究所和山东省寄生虫病防治所革委会分别于1973年2月1日和3月14日致函北京中药所索取有关资料和信息,要求进一步明确青蒿的原植物品种,了解抗疟有效成分的类型及临床疗效和毒副作用等[4],应该说云南和山东方参考借鉴了北京中药所的提取方法或者说是受到了启发并予以改进)：①北京中药所的屠呦呦小组：在聚酰胺纯化样品的基础上,1972年9月25日至11月8日期间,屠呦呦小组(加上1名技术员共5人。当时屠呦呦在海南验证“醚中干”的临床疗效,暂由倪慕云主持工作,她通过信函了解课题组进展情况并提出指导性意见)的倪慕云、钟裕蓉(偶作钟裕容,成都人,四川大学生物系植物班60级,1965年毕业,1993年起定居日本东京)和崔淑莲相继从青蒿提取物中制得多个结晶,12月初的鼠疟模型试验表明11月8日(青蒿素诞生纪念日)由钟裕蓉采用乙醚—石油醚(后改进为乙酸乙酯—石油醚)浸提法并经离子交换柱层析技术(关键要点是正确选择吸附剂,即层析柱上的填充物,倪慕云选择氧化铝柱和聚酰胺柱均告失败,钟裕蓉及其助手崔淑莲选择硅胶柱则终获成功)分离提纯的“青蒿针晶II”[5](后改称“青蒿素II”,当时分离得到3种结晶,其中方晶1种,针晶2种。有人回忆或某些文献说最先析出方晶应属错误)有显效,首次以药效形式证实具抗疟活性单体的存在,这是青蒿素发现史上一个值得纪念的重要里程碑。②云南省药物研究所(昆明)以罗泽渊(1938年生于重庆,1960年毕业于北京医学院药学系,1978年起定居成都,曾与屠呦呦一起获拉斯克奖提名)为代表：[6]1973年春节(2月2日是除夕)期间,罗泽渊从云南大学校园采集一些“苦蒿”(其青蒿素含量仅0.03%,由罗开均将植物标本送请昆明植物研究所著名植物学家吴征镒鉴定为大头黄花蒿。同年6月戚育芳和詹尔益从重庆市医药公司买回产自酉阳当年采摘的500 kg有叶无花“不合格”的黄花蒿,其叶中的青蒿素含量却高达0.3%)带回实验室,同年4月采用乙醚浸提法并经硅胶柱层析技术分离制得“苦蒿结晶III”(当时共获得5～6种结晶),后命名为“黄蒿素”。同年秋,全国“523办公室”负责人周克鼎和北京中药所研究员张衍箴一同到云南省药物研究所了解抗疟药物的研究进展情况,张衍箴向罗泽渊索要了～100 mg黄蒿素结晶。③山东省中医药研究所(济南,2003年与山东省针灸科学研究所重组为山东省中医药研究院)以魏振兴为代表：[7]1973年11月,刚接任山东省寄生虫病防治所加入“523项目”研究不久的协作单位山东省中医药研究所采用乙醚浸提法和乙酸乙酯浸提法从泰安地区采摘来的黄花蒿中制得7种结晶,其中第5号结晶被命名为“黄花蒿素”。对青蒿进行分离提纯时,硅胶板经薄层层析法TLC(thin-layer chromatography,又称薄层色谱法,亦可采用薄层扫描法TLCS或高效液相色谱法HPLC)析出的主要化合物结晶顺序应是针晶青蒿甲素(arteannuin A,C13H18O2,熔点190℃～191℃,无色。“针晶青蒿酸”之说恐不确)、针晶青蒿素和方晶青蒿乙素。1974年2月,上述3种无色晶体(青蒿素II、黄蒿素和黄花蒿素)经初步鉴定,认为是同一种抗疟有效单体,1975年4月成都会议后初步定名为“青蒿素”,这是“523项目”科研团队齐心协力而取得的重大突破。青蒿素的发现是举世公认的自1960年代疟原虫对喹啉类常用抗疟药产生抗药性以后,抗疟药物发展史上继奎宁和氯喹之后的第三个里程碑,标志着人类抗疟历史已步入划时代的新纪元,青蒿素类抗疟药物卓著的疗效已得到国际社会的广泛认同。因植物青蒿中并不含抗疟成分,对抗疟有效单体的命名在国内一直存在着争议且一度争持激烈,主要有青蒿素、黄花蒿素和黄蒿素3种不同意见,1978年的鉴定会因各方意见分歧严重,并未统一。1963年第2版《中国药典》一部(1953年首版,1963年开始收载446种中药材和197种中药成方制剂,自1985年第4版开始每5年更新1个版本)中药“青蒿”的原植物列有黄花蒿和青蒿2种,1977年第3版《中国药典》一部还分别阐述其植物性状。1985年起《中国药典》则只列有黄花蒿1种,1995年版《中国药典》二部首次收录青蒿素、青蒿琥酯片和本芴醇,按照中药用药习惯,其抗疟成分随传统中药就定名为青蒿素(artemisinin,QHS=qinghaosu,C15H22O5,最初由南斯拉夫科学家命名为arteannuin,因与植物蒿属名artemisia相关而曾称artemisinine,但“ine”一般为生物碱和氨基酸类等含氮化合物的后缀,而青蒿素并非含氮化合物,故后被美国《化学文摘》推荐使用现名),它在美国化学学会所属化学文摘社CAS(Chemical Abstracts Service of American Chemical Society)的化学物质登记号是63968-64-9。

随后接着进行青蒿素结晶的临床抗疟试验验证,主要由3个不同团队完成：①“青蒿素II”在海南的临床试验：1973年7月21日至8月10日北京中药所的3名(2男1女,其中应无屠呦呦)科研人员首先参与试服,结果是未见明显毒副作用(稍前的动物试验发现过较为明显的心脏毒副作用问题)。然而,同年9～10月在海南昌江地区的临床验证却出现波折：北京中药所将青蒿素片剂送到疫区现场,由在那里从事“523项目”以北京针灸所李传杰大夫为组长(组员有刘菊福等)的临床试验组负责临床验证,9月22日前观察外来人口恶性疟5例,其中1例有效(6天疟原虫复现),2例疟原虫数量降低,但因患者心律有期前收缩(俗称早搏)而停药,2例无效,效果很不理想。青蒿素的首次临床观察出师不利,经追查原因,青蒿素的纯度没有问题,应是片剂的崩解度(时处文化大革命动乱期间,北京中药所制剂室未恢复业务,片剂送外单位压制,未测其崩解度)出现了问题,于是改制原粉胶囊型由副所长章国镇于9月29日带至昌江现场,至10月15日经3例外来人口间日疟患者验证,全部有效(其中1例13天疟原虫复现)且未见明显毒副作用。因海南疟区现场观察季节结束而未能继续扩大验证范围。②“黄蒿素”在山东的临床试验：由省中医药研究所朱海和省寄生虫病防治所李桂平负责,1974年5月上旬至10月中旬在巨野县治疗观察间日疟4组共26例(其中7例为粗制剂),均具较好的速效抗疟作用,但也存在疟原虫复现问题。因山东地区未发现恶性疟患者,故未能验证。③“黄蒿素”在云南的临床试验：1974年9月云南药物所首先在云县验证3例(间日疟2例,恶性疟1例),因该所人手不够,不久便委托当时正在耿马县和沧源县且治疟临床经验丰富的广州中医学院李国桥小组进行后续工作,10～12月共验证黄花蒿治疟18例(间日疟4例,恶性疟14例),均取得满意疗效,但亦存在疟原虫复现问题。李国桥曾声称首次完成青蒿素单体的临床疗效验证(即便是“李国桥是证实青蒿素治疗恶性疟疗效第一人”也略显勉强[8]),从上述时间关系上看并不成立,但以李国桥为代表的科研人员在青蒿素类抗疟药物的临床试验研究和推广应用方面确实是做出了很突出的贡献。后来李国桥还解释说：黄花蒿叶中有包括青蒿素在内的7种结晶,只有通过临床疗效验证才能确认青蒿素单体的存在。因云南黄蒿素的纯度高、品质好,且北京中药所曾索要过～100 mg,其潜台词似乎是至少怀疑“青蒿针晶II”的纯度。

北京中药所在海南昌江的抗疟临床试验因出现波折而颇受打击(北京针灸所医生当年撰写的向全国“523办公室”汇报的首次临床观察结果报告没有反映出8例病人是采用2种剂型,更没有说明是分2个阶段进行,由此导致人们后来的一些错误解读),几乎导致青蒿的研究方向被中止,幸好山东(临床试验成功最早)和云南均获得成功的令人振奋的好消息给“523项目”带来了转机和生机。

青蒿素抗疟的基本机理是(至今仍未完全搞清楚[9～10])：[11]主要是通过影响疟原虫的结构来干扰其对宿主血红蛋白的利用,从而造成虫体较快出现“氨基酸饥饿”,迅速形成自噬泡并不断排出虫体外,导致虫体损失大量泡浆而瓦解死亡。[12]即青蒿素的抗疟机理与此前的抗疟药物有所不同,它主要是通过干扰疟原虫的表膜—线粒体功能而非叶酸代谢。[13]青蒿素对红细胞内期的疟原虫有强大而迅速的灭杀作用,对间日疟配子体有一定的影响。青蒿素抗疟所存在的主要缺陷是：①复燃率(复发率)偏高,因青蒿素主要作用于红细胞内期,对于红细胞前期和外期无效,即不具根治和预防效果。[14～16]②青蒿素几乎不溶于水,在油中的溶解度较差,无法制成针剂,栓剂的生物利用度较低,影响其药效发挥,不便抢救凶险的昏迷病人。③口服剂型在肠胃中易被分解,吸收较差,生物利用度较低,造成杀虫不彻底,复燃率较高。尽管青蒿素抗疟药物具有复燃率偏高、半衰期短(必须每日多次用药才能维持,即代谢过快、药效时间短、服药疗程长、费用较高、病患者难以坚持)、剂量偏大和不能用于预防疟疾等缺陷,但它与原有抗疟药物的化学结构完全不同,是中国人首先发现的具有新型结构类型、疗效显著的抗疟新药,可用于治疗各种类型疟疾,不良反应少,具有“高效、速效、低毒(安全)”等优点,对抗药性恶性疟,尤其是垂危的脑型疟患者显奇效,因疗效甚佳而被誉为“中国(东方)神药”和“国药瑰宝”。

1972年年底屠呦呦及其合作者就着手进行青蒿素化学结构的鉴定研究,他们从熔点、旋光、不含氮元素及其他化学反应出发,结合四大光谱(紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱和质谱,还有后来的圆二色散谱)数据进行元素分析,翌年3～4月(4月27日中医科院药物所分析化学室予以最终确认)就确定青蒿素的化学分子式和分子量(282),它是一种新型的倍半萜内酯化合物,不含双键,结构单元中有1个1,2,4-三噁烷(trioxane)过氧基团,在自然界中十分罕见。包括奎宁在内的喹啉类抗疟药物都是含氮杂环化合物,国际抗疟研究专家曾断言“抗疟药物的结构必须具有含氮的杂环”,青蒿素则是一种不含氮元素具新型结构的抗疟新药,只含有碳氢氧3种元素,改写了只有含氮杂环生物碱才能抗疟的历史,这为继续寻觅其他抗疟新药开辟了新途径。青蒿素是无色针状晶体,味苦,熔点156℃～157℃。易溶于氯仿、乙酸乙酯、丙酮和冰醋酸,可溶于乙醇、甲醇和乙醚,微溶于冷石油醚和苯,几乎不溶于水(水溶性不好,药性就不好,青蒿素属脂溶性药物)。青蒿素分子结构中含有串联的过氧基(连于两个叔碳上)、缩酮、缩醛和内酯等活性基团,在不同的条件下可发生不同的化学反应,主要有不同类型的还原反应、酸性降解反应、碱性降解反应和热分解反应等。青蒿素的化学性质较为活跃,对酸碱不稳定,对强碱极不稳定,易被还原和水解,加热至熔点以上即迅速分解。

1974年4月在河南商丘召开疟疾防治药物(化学合成)研究专业会议,北京中药所委派科教处陈玫同志携带青蒿素研究汇报资料参会,在会议上报告了青蒿素和双氢青蒿素的研究进展情况,这是青蒿素和双氢青蒿素首次在内部专业会议上被公开。

1974年1月至1975年11月中科院上海有机化学研究所(简称上海有机化学所)和北京中药所合作研究青蒿素的化学结构,通过一系列化学反应,尽管只取得部分结果,但也获得了4组很有价值的化学反应：①与碘化钠作用生成碘的颜色反应(呈蓝紫色)和三苯基膦的还原反应证实青蒿素中过氧基团的存在。②用盐酸羟胺反应和氢氧化钠滴定证明青蒿素含有1个内酯基团。③用硼氢化钠(NaBH4,采用硼氢化钾或硼氢化锂等温和还原剂亦可)可将其内酯基还原成内半缩醛化合物(为何不进一步反应为醇的机理尚不清楚),分子中的过氧基团则不受影响,此产物就是还原青蒿素(1975年年底青蒿素的化学结构确定后才改称双氢青蒿素)。④青蒿素的氢化反应,在含有钯-碳酸钙的甲醇溶液中,在常温常压下催化氢化,可生成脱氧青蒿素(deoxyartemisinin,无抗疟作用),脱氧青蒿素在重氮甲烷中甲酯化即得到甲酯化合物。锌粉-乙酸还原亦可将青蒿素高产率转化为脱氧青蒿素。脱氧青蒿素用二异丁基铝氢在低温条件下可将内酯结构还原生成脱氧双氢青蒿素。脱氧双氢青蒿素用铬酐-吡啶氧化即可复得脱氧青蒿素。上述研究结果为此后青蒿素构效关系研究及其衍生物的制备奠定了基础。

1972年2月6～12日,第八届国际天然产物化学研讨会在印度首都新德里召开,南斯拉夫(贝尔格莱德)植物化学家宣读一份报告,称他们从青蒿(黄花蒿)中分离出一种新型倍半萜内酯,其化学分子式是C15H22O5,分子量是282。[17]不过,他们将化学结构鉴定错误,误以为是双氢青蒿素的臭氧化物。1973年和1975年他们从青蒿中又分别分离出青蒿乙素(曾称青蒿素B,arteannuin B,C15H20O3,熔点151～153℃,无色方晶)[18]和万寿菊黄素(quercetagetin)。[19]1976年当中国医药学界获悉南斯拉夫科学家们正在进行类似研究时,为了赶在国外前面发表科研论文为国争光而忽视了知识产权保护,于是匆忙间陆续公开发表了自己的研究成果。曾研究青蒿化学成分的一位南斯拉夫科学家在1986年访问中国时,为当时定错青蒿素的化学结构感到十分遗憾,同时他也坦诚地承认,即使我们当时定对化学结构,也不会像中国人那样将它开发成抗疟药物,因为在南斯拉夫没有采用黄花蒿治疗疟疾的经验。

中医研究院经两次请示[1976年2月5日和1977年2月15日[20],因期间经历过中国政局大变动,即1976年10月6日粉碎“四人帮”。前一请示公函中采用“青蒿素II”而不是“青蒿素”的名称,后一请示卫生部于2月25日以(77)卫科字第103号批复同意]卫生部并获批准后,1977年首次在《科学通报》上公开发表了关于青蒿素化学结构及相对构型(最初北京中药所和上海有机化学所合作研究青蒿素的化学结构而未果,1975年11月30日最终由生物物理所李鹏飞和梁丽等人根据单晶X射线衍射数据分析确定,次年1月27日会同上海有机化学所有关专家予以确认)的论文[21],将青蒿素的结构完全公之于众,为保密起见,文中并未提及其抗疟作用,发表当年该文即被美国《化学文摘》CA(ChemicalAbstracts)收录。1978年6月17日《光明日报》头版头条公开报道青蒿素研制成功的重大消息并首次透露其抗疟作用：“一种治疗疟疾的有效新药——‘青蒿素’已在我国研制成功。这是我国医药卫生科技人员走中西药结合道路,发掘祖国医药学宝库所取得的一项重大科研成果,也是继国际上治疗疟疾的‘王牌’药物——氯喹后的一个新的突破。这项科研成果的完成单位在全国科学大会和全国医疗卫生科学大会上受到了表彰。”[22]次日该报又首次公开报道了青蒿素的研制历程。[23]1979年发表的学术论文也陆续报告青蒿素及其抗疟功效[24～25],文献[26]更是公开了实验和临床研究的化学及药理学数据。1978年青蒿素的绝对构型(即准确的三维立体结构)最终由梁丽和李鹏飞等人利用反常散射X射线衍射技术分析确定(因当时的单晶X射线衍射不能区分镜像结果)。[27]1981年文献[28]报道,从中药青蒿(即黄花蒿)中还分离鉴定出3种倍半萜内酯、2种黄酮醇和1种香豆素,从其酸性部分分离出一种新化合物并命名为青蒿酸(artemisinic/arteannuic/artemisic acid,C15H22O2,黄色针晶)。[29]

1978年11月23～29日,由全国疟疾防治研究领导小组主持的青蒿素(黄花蒿素)治疗疟疾科研成果鉴定会在扬州召开[30],参加鉴定会的专家学者共104人,主要研究单位6家(卫生部中医研究院、山东省中医药研究所、云南省药物研究所、广州中医学院、四川省中药研究所和江苏省高邮县卫生局,因后2家的主要成果只是分别研制出青蒿生药浸膏片和青蒿生药简易制剂,故后来落选国家发明奖),主要协作单位39家,参与者涉及全国10省市自治区(北京、云南、山东、广东、广西、江苏、四川、上海、湖北和河南)的两三千人,提交鉴定会的材料分为12个专题,由14名专家代表报告,屠呦呦做《青蒿素的化学研究》(此文及相关英文版文献迟至1982年才以“中国抗疟药物青蒿素及其衍生物研究协作组”的集体名义系列发表[31～36],以集体名义发表学术论文为后来科研成果归属的诸多争议埋下了伏笔)的报告。当时已进行过6555例青蒿生药简易制剂和青蒿素制剂(恶性疟588+间日疟1511=2099)的临床试验,其中救治脑型疟141例,治疗抗氯喹原虫株恶性疟143例,疗效明显高于氯喹,但复燃率较高。鉴定书对青蒿素4个主要研究单位的评语是：“1971年10月,中医研究院中药研究所从中药青蒿(黄花蒿)中找到了抗疟有效部分。1972年和1973年中医研究院中药研究所、山东省中医药研究所和云南省药物研究所,先后分离出有效单体青蒿素(黄花蒿素、黄蒿素)。1974年广州中医学院和云南省药物研究所在临床上成功地运用青蒿素救治了恶性疟和脑型疟患者。”鉴定会认为,青蒿素是抗疟药物研究史上继喹啉类药物之后的又一个重大突破,它是和已知抗疟药完全不同的新型化合物,从而为进一步寻找抗疟新药开辟了新途径。青蒿素在救治脑型疟和抗氯喹恶性疟方面达到了国际先进水平。因青蒿素当时还不是正式批准的新药,故专家建议进一步改进生产工艺,改革剂型,尽快落实青蒿素及其制剂的投产。1979年9月国家医药管理总局提出“523项目”自1980年起纳入各级民用医药科研计划之中,今后不再另列医药军工科研项目,领导小组由“三部一院”变为4个部门(卫生部、国家科委、国家医药管理总局和总后勤部)。1980年12月全国疟疾防治领导小组办公室编印出版了《疟疾研究：1967—1980年成果选编》,收录了青蒿素等89项研究成果。1981年3月3～6日在北京举行“各地区疟疾防治研究领导小组、办公室负责同志座谈会”,这是“523项目”的最后一次会议,5月该会议纪要下发标志着军民大协作的组织模式正式结束,“523项目”完成其历史使命。

“523项目”管理组织机构撤销后,为了适应新出现的局面,组织和协调国内正在研究和开发的青蒿素及其衍生物抗疟药物等项目,根据WHO的建议,1982年3月20日卫生部和国家医药管理总局决定联合成立“中国青蒿素及其衍生物研究开发指导委员会”,卫生部科技局局长陈海峰出任首任主任委员,周克鼎任委员会秘书处秘书长。

2.6青蒿素衍生物的发明

青蒿素衍生物的研究大都是针对青蒿素的C4、C12和C13基团来进行,尤其是对C12基团衍生物进行了较为系统的研究并取得较大进展,青蒿素类抗疟药物目前大多是此类化合物,主要有三大类：青蒿素醚类衍生物、青蒿素羧酸酯与碳酸酯类衍生物、青蒿素芳胺与氮杂环类衍生物。

在研究青蒿素的化学结构过程中,屠呦呦为了确证其功能基团C12羰基的存在(青蒿素经硼氢化钠还原后,因羰基峰消失而得以佐证),1973年9月(参见1973年9月20日中国中医研究院中药研究所科技档案000647)首创其还原衍生物——双氢青蒿素DHA(dihydroartemisinin=dihydroqinghaosu=artenimol,C15H24O5,又称二氢青蒿素,初名还原青蒿素。在青蒿素化学结构测定前2年多就已首创其衍生物双氢青蒿素,李英为此提出质疑)[37],并由此在青蒿素结构中引进了羟基。双氢青蒿素是青蒿素经硼氢化钠还原反应后得到,其抗疟效价、口服型生物利用度和体外杀灭疟原虫分别比青蒿素强1倍、10倍和5～10倍[38],复燃率降至1.95%,它是制备其他青蒿素衍生物的重要中间体(前体),这是屠呦呦及其课题组的又一项重大贡献。

1975年倪慕云在还原衍生物分子中引入乙酰基,其抗鼠疟效价更高,这说明在青蒿素分子中引入羟基或乙酰基可制备出多种衍生物,这为研究构效关系SAR(structure-activity relationship)创造了有利条件。同年课题组对青蒿素过氧基团去留、内酯环羰基还原和乙酰化等衍生物的构效关系进行了系统研究,证实青蒿素结构中的过氧基是其抗疟活性基团。青蒿素结构的新颖性在于其分子中含有一个过氧基团(又称过氧桥,从中医科院药物所研究的鹰爪甲素化学结构中的过氧基团得到启发才予以确定),它以内型(endo-,化学构型中与此相对应的外型英文是exo-)方式架在具有7个手性碳(理论上应有128个立体异构体)的三环倍半萜骨架上,正是这个过氧基团赋予了青蒿素突出的抗疟活性(过氧基团是青蒿素重要的活性基团,但它并非是抗疟作用的充分条件,其抗疟作用并不是单靠过氧基团,应与整个分子的结构有关。[39]抗氧化酶抑制剂可提高青蒿素的抗疟活性,暗示其活性与氧化——抗氧化平衡动态有关),在保留过氧基的前提下,内酯环中的羰基—COOH还原为羟基—OH(即双氢青蒿素,采用铬酐氧化又可恢复为原来的羰基),可明显增效并扩大其生物活性,为国内外开展青蒿素衍生物的研究打开了新局面,青蒿素这么奇特的化学结构在自然界尚属首次发现。在羟基上增加某侧链,药效可进一步提高,提示修饰青蒿素的部分结构能改变其理化性质并增强其抗疟活性。青蒿素衍生物抗疟药物更突出地体现出“高效、速效、低毒(安全)、剂量小、口服方便、复燃率低”等优点,使得其他抗疟药物至今难以与之相媲美。

双氢青蒿素是青蒿素的衍生物,双氢青蒿素的衍生物则主要有：[40]①蒿甲醚(artemether,C16H26O5)：在酸催化作用下,双氢青蒿素与甲醇经醚化反应可生成1对差向异构体——甲基双氢青蒿素β体(片状结晶体,代号SM224)和α体(粘性油状物,代号SM229[41]),其中β体占98%。它在植物油中的溶解度很大,适宜于制成油针剂,其抗疟疗效是青蒿素的10～20倍。②蒿乙醚(artemotil=β-arteether,C17H28O5,代号SM227)：[42]在酸催化作用下,双氢青蒿素与乙醇经醚化反应可生成1对差向异构体——乙基双氢青蒿素β体和α体(粘性油状物),通过层析分离得到β体(片状结晶体)。1980年[43]和1981年[44]上海药物所科研人员首先报道了蒿乙醚(即前1个文献中的SM227和后1个文献中的第3～4号化合物)的创制,详细介绍了其化学成分、合成方法和抗疟效价,其中后1个文献共报道了47个青蒿素衍生物及其药理筛选结果。通过鼠伯氏疟模型试验,以SD90作为比较标准,结果表明超过青蒿素约10倍的化合物有12个。同时发现蒿乙醚的抗疟作用稍逊于蒿甲醚,且其合成生产也不如后者经济实用,故中国科学家优先重点研究和开发蒿甲醚。因当时中国药企未能通过WHO的GMP(good manufacturing practices,即优良制造规范)认证,无法与国际接轨,于是1985年TDR/SWG-CHEMAL决定以西方发达国家严格的新药研发标准创制蒿乙醚注射剂,其目的是在全球范围内将其作为抗疟新药而注册面市。这项研究由WHO/TDR和美国Walter Reed军事医学科学院合作进行,科研经费由荷兰发展合作部提供。文献[45]报道将双氢青蒿素经三氟化硼醚化后再分离制备蒿乙醚。1989年WHO申请了制备蒿乙醚的美国专利,发明人是2名瑞士人[46],其中布鲁西博士(Arnold Robert Brossi,1923.12.19瑞士Winterthur—2011.07.16美国Bethesda,MD,1952年获瑞士ETH大学化学PhD)于1976年加入美国国立卫生研究院(NIH)属下的国家糖尿病、消化道和肾病研究所NIDDK(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases),曾任药物化学部、天然产物部和结构生物学实验室负责人,1991年10月退休。2000年蒿乙醚注射剂面市,其供应商是荷兰药企Artecef BV公司(位于Zeewolde,隶属于ACE Pharmaceuticals BV集团),生产商是德国药企Rotexmedica GmbH Trittau公司。③青蒿琥酯(有时简称青蒿酯,artesunate,C19H28O8)：在碱性条件下,双氢青蒿素在氯仿中于吡啶存在下与琥珀酸酐(丁二酸酐)反应,此后用稀盐酸中和,分离氯仿层,回收溶剂而得琥珀酸单酯,即青蒿琥酯(水溶性双氢青蒿素半琥珀酸盐)。青蒿琥酯是水溶性最好的青蒿素类衍生物,其钠盐(青蒿琥酯钠)常被制成静脉注射液。[47]青蒿素的碱处理反应为后来青蒿素的定量分析提供了方法。④蒿醚林酸(artelinic acid,其盐类称artelinate,C23H30O7)：双氢青蒿素呈醚键结合的含有羧酸的一种新合成化合物,其药物在溶解度、稳定性和体内外抗疟功效方面都比青蒿素和青蒿琥酯优越。[48～49]它们作为活性抗疟药物都克服了青蒿素复燃率偏高等缺陷,但均因代谢过快亦不能单独使用,而只能使用复方。

1976年中科院上海药物研究所(简称上海药物所)合成药室投入力量开始从事青蒿素衍生物的研究,李英等人通过各种药理实验合成了醚类、羧酸酯类和碳酸酯类三大类双氢青蒿素的衍生物[50],经临床试验证实,其抗疟效价均明显高于青蒿素。[51]1978年研制成功蒿甲醚[52][在当时已制备的30多个青蒿素衍生物中,已注意到双氢青蒿素的抗疟效价高于青蒿素约1倍(青蒿素SD90=6.20,双氢青蒿素SD90=3.65),但因其性质不够稳定,且溶解度改善不大,抗疟效果也不及其他衍生物,故未被列为进一步开发的对象],1981年通过科研成果鉴定并获上海市重大科技成就二等奖,1987年与昆明制药厂合作研制成功蒿甲醚肌肉注射剂,1991年获第6届全国发明展览会金奖,这为日后研制更为高效的抗疟新药——复方蒿甲醚奠定了基础。

1977年5月桂林制药厂(始建于1958年,2001年为主发起人设立桂林南药公司,2003年年底更名为桂林制药有限责任公司,2011年桂林制药被桂林南药合并吸收)组成以刘旭为组长的青蒿素衍生物研究小组,1980年年底研制成功青蒿琥酯(研发时代号：804-Na,即804钠粉针),1988年获得中国专利(该专利1991年获中国专利优秀奖,1995年获国家医药管理局优秀医药专利一等奖)。[53～55]1983年根据WHO的建议重新组织力量开发,1987年完成新一轮严格的药理试验而成为符合国际标准的中国第1号合成药,同年青蒿琥酯静脉注射剂问世,这是中国本土药企完全自主研发的首款抗疟新药。1993年青蒿琥酯被卫生部选入国家基本药物目录,1997年1月WHO在马尼拉会议上制订出青蒿琥酯片的7天标准剂量疗程(第1天4 mg/kg,第2～7天均2 mg/kg),2006年WHO首版《抗疟疾用药指南》(Guidelinesforthetreatmentofmalaria,2010年第2版,2015年第3版)将青蒿琥酯列为凶险型疟疾首选抢救药及其他疟疾首选治疗药。

1985年起屠呦呦小组放弃青蒿素还原后乙酰化衍生物的研究,她顶住压力,力排异议,重新组织力量(女中药药理学专家富杭育负责药理学等方面的实验研究)深入研究双氢青蒿素,优化结构并与广州中医学院合作进行临床试验,经不懈努力,1990年3月27日通过科研成果鉴定[56],1992年将其研发为国家级西药一类新药并转让投产。

军医科院五所周义清教授是复方蒿甲醚(1990年研制成功的蒿甲醚和本芴醇复方制剂,组分：蒿甲醚20 g+本芴醇120 g)的第一发明人,被誉为“复方蒿甲醚之父”,他是1967年就参与“523项目”的元老级人物,曾任北京地区“523办公室”主任,1980年任抗疟新药复方蒿甲醚课题组第一负责人,1991年起任中外合作中方首席科学家。复方蒿甲醚片剂是全球首个以青蒿素类抗疟药物为基础组成的新型固定剂量复方FDC(fixed dose combination)抗疟药,也是中国首个进入国际市场的具有自主知识产权的创新药物,后被WHO、无国界医生组织和全球基金GFATM(The Global Fund to Fight AIDS,Tuberculosis and Malaria,简称The Global Fund,2002年由政府与民间合作创办的国际金融机构,致力于在全球抗击艾滋病、结核病和疟疾,系联合国观察员组织,总部设在日内瓦)指定为治疗抗药性恶性疟的首选药物。2009年4月8日美国食品药品监督管理局(FDA)批准Coartem用于治疗成人及儿童急性非重症疟疾感染。

2000年版《中国药典》二部首次收录双氢青蒿素、双氢青蒿素片、蒿甲醚和蒿甲醚胶囊,2003年WHO发布的国际药典IP(International Pharmacopoeia)第3版第5部(第4部出版于1994年)首次载入的青蒿素类抗疟药物有：青蒿素(原料、胶囊和片剂)、双氢青蒿素(原料和片剂)、蒿甲醚(原料、胶囊、片剂和注射液)、蒿乙醚(原料和注射液)和青蒿琥酯(原料和片剂)。2015年版《中国药典》二部首次收录复方蒿甲醚片和复方磷酸萘酚喹片(青蒿素+磷酸萘酚喹),《中国药典》一直未收录过蒿乙醚、萘酚喹和磷酸萘酚喹。顺便指出,文献[57]将“Artenimol”(双氢青蒿素)译为“青蒿醇”(Artemisinol)是错误的。

以青蒿素及其衍生物为基础的复方药物主要还有青蒿素类+(磷酸)萘酚喹、青蒿素类+(磷酸)哌喹/伯喹[2012年欧洲药品管理局批准意大利药企Sigma-tau和非营利性组织疟疾药品风险基金MMV(Medicines for Malaria Venture,总部设在日内瓦)联合开发的双氢青蒿素+哌喹(商品名是Eurartesim)新型固定剂量复方ACTs疗法用抗疟药物面市。早在2008年,Sigma-tau公司就和美国药企辉瑞(Pfizer)签署过此药物在非洲销售的合作协议]、青蒿素类+(磷酸)咯萘啶[58](早1年的类似专利申请CN1200925A未获授权[59],青蒿琥酯+咯萘啶的商品名是Pyramax)、蒿素类+瑞香素(daphnetin)[60]、青蒿琥酯+甲氟喹、青蒿琥酯+阿莫地喹等。印度科学家获得一项α-蒿甲醚和萘啶酮酸/喹诺酮复方抗疟药物的中国专利。[61]一些已广为产生抗药性的抗疟药物(如哌喹)与青蒿素类抗疟药物组成复方而曾被重新启用,这是青蒿素类药物激活传统抗疟药物的一个历史性贡献。

世界卫生组织(WHO)在第28次世界卫生大会(时间：1975.05.13～30,地点：日内瓦)上首次提出基本药物理念,1977年公布其第1版《基本药物目录》EML(EssentialMedicinesList),现已公布至第19版：1977/1979/1982/1984/1987/1989/1991/1993/1995/1997/1999/2002.04/2003.04/2005.03/2007.03/2009.03(2010年3月更新)/2011.03/2013.04/2015.04。目前,以青蒿素及其衍生物为基础的复方药物已成为疟疾的标准治疗药物,WHO将相关抗疟药物已列入EML,其中由中国人研制的主要抗疟药物蒿甲醚油针剂(1995年第9版,中国独立研制的新药首次得到国际承认)、青蒿琥酯片剂(1999年第11版)和复方蒿甲醚片剂(2002年第12版,这是EML历史上被列入的第3个专利药物)先后被列入,标志着中国人创制的新药陆续得到国际承认。2015年第16版(最新版)EML发布的治疗疟疾4种ACTs疗法：①蒿甲醚+本芴醇：商品名是Coartem/Riamet；②青蒿琥酯+阿莫地喹：商品名是Coarsucam/ASAQ；③青蒿琥酯+甲氟喹：商品名是Artequin/ASMQ；④青蒿琥酯+磺胺多辛(sulfadoxine/sulphadoxine,又称周效磺胺)—乙胺嘧啶(俗称息疟定,pyrimethamine,1953年面市,预防疟疾首选药)：商品名是Ariplus或Amalar plus,其中并无双氢青蒿素+哌喹(2010年版EML中亦无)。WHO曾对瑞士罗氏有限公司推出的2种抗疟药物法西达(Fansidar,磺胺多辛+乙胺嘧啶)和法西密(又称法氟喹,Fansimef,磺胺多辛+乙胺嘧啶+甲氟喹)寄予厚望,但面市不到10年,疟原虫就对其产生了严重的抗药性。2006年1月19日WHO要求全球的药企终止面市和销售单方青蒿素类及其衍生物抗疟药,只生产青蒿素类ACTs疗法药物,因2种或多种抗疟药的药理作用不同,可望阻止或延缓疟原虫产生抗药性。2011年1月12日WHO在日内瓦发布一份题为《遏制青蒿素抗药性全球计划》GPARC(GlobalPlanforArtemisininResistanceContainment)的行动纲领[62],希望各国共同采取5项行动：①遏制抗药性疟原虫的传播；②加强对青蒿素抗药性的监督和监测；③规范ACTs疗法在临床实践中的实施办法；④加强对青蒿素抗药性的相关研究；⑤调动资源并实施激励行动。

美国药理学家路易斯·古德曼(Louis Sanford Goodman,1906—2000)和阿尔弗雷德·扎克·吉尔曼[Alfred Zack Gilman,1908—1984,其独子阿尔弗雷德·古德曼·吉尔曼(Alfred Goodman Gilman,1941—2015,1994PM21)是诺医奖得主]最先主编的《治疗学的药理学基础》(Goodman&Gilman’sthePharmacologicalBasisofTherapeutics,1941年首版,自1996年第9版开始每5年更新1个版本)是一本国际公认的经典药理学教科书。该书此前都把氯喹类作为抗疟首选药,自2001年第10版起,将青蒿素及其衍生物列为抗疟首选药而成为全球的一线抗疟药物,其次是阿托伐醌(atovaquone=atavaquone,1980年代初期首先合成的羟基萘醌类高溶脂性化合物,商品名是Mepron。常与盐酸氯胍组成复方制剂,其商品名是阿托喹酮/Malarone),氯喹及其同类药物降为第3位。[63]

通过不断改造结构,设计合成新型化合物,扩大药理活性,青蒿素类抗疟药物的疗效已陆续有新的发现,除抗疟、祛痰、镇咳和平喘以外,还有抗衰老、抗肥胖、抗炎、抗心律失常、抑制病毒、抗菌杀虫、抗癌杀癌和增强免疫调节功能等多种潜在功效,对一些寄生虫病(如血吸虫病、利什曼病和弓形虫病等)和某些自身免疫性疾病有一定疗效。[64～65]临床上用于治疗盘状红斑狼疮(DLE,一种慢性自体免疫性疾病,致病原因不明,典型症状是鼻梁及两侧出现对称的红斑)、气管炎、血吸虫病、腹泻和退热等已多有报告。1995年美国西雅图华盛顿大学研究人员首次发现青蒿素类药物对乳腺癌、胰腺癌和白血病癌细胞具有很强的杀伤作用,而对正常组织细胞则无毒性作用。[66～67]1996年中国批准蒿甲醚胶囊和青蒿琥酯片剂为血吸虫病预防药,经亚非国家多年的临床验证,已被公认为最佳血吸虫病预防药。

参考文献：

[1]黎润红,张大庆.疟疾防治药物研究工作大协作的组织过程——吴滋霖、陈海峰、傅良书先生访谈录[A].中国科学技术协会学会,福建省人民政府.经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C].2010.11.01～03(福州)：1-6.

[2]四川省中药研究所药化室抗疟药小组.抗疟药青蒿的研究[J].中草药通讯,1979,10(1)：5-12.

[3]作者不详.药学家屠呦呦[A].陈敏章,贺建国 主编.中国当代医学家荟萃(第二卷)[C].长春：吉林科学技术出版社,1988.05:506-508.

[4]张文虎.创新中的社会关系：围绕青蒿素的几个争论[J].自然辩证法通讯,2009,31(6)：32-39,31.

[5]周兴.屠呦呦[A].钱伟长(总主编),刘德培(本卷主编).20世纪中国知名科学家学术成就概览(医学卷,药学分册)[C].北京：科学出版社,2014:353-367.

[6]熊燕.青蒿素的故事[N].云南日报,2002-07-19(总第18910期第C1+C4版).

[7]武宗义,王凯.青蒿素：抗疟特效药诞生记[N].大众日报(出版地：济南),2007-07-11(总第23433期第10版).

[8]祝叶华.李国桥：证实青蒿素治疗恶性疟疗效第一人[J].科技导报,2015,33(20)：25-27.

[9]孙辰,李坚,周兵.青蒿素类药物的作用机制：一个长久未决的基础研究挑战[J].中国科学：生命科学,2012,42(5)：345-354.

[10]周兵.青蒿素：一个仍然充满谜团的神奇药物[J].中国科学：生命科学,2015,45(11)：1160-1162.

[11]叶祖光,李思迪.青蒿素类抗疟药作用机理研究述评[J].中国中医药信息杂志,2014,21(9)：5-9.

[12]冷元红,万莉,袁萍,等.抗疟疾药物的发现与发展[J].化学教育,2013(7)：6-9.

[13]刘春朝,王玉春,欧阳藩,等.青蒿素研究进展[J].化学进展,1999,11(1)：41-48.

[14]中医研究院中药研究所药理研究室.青蒿的药理研究[J].新医药学杂志,1979,10(1)：23-33.

[15]屠呦呦.抗疟新药——青蒿素[J].世界发明,1981(1)：6.

[16]陈佩惠,屠呦呦,王凤芸,等.双氢青蒿素对约氏疟原虫在蚊体内发育的影响[J].中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1998,16(6)：421-424.

[20]周程.青蒿抗疟研究信息的早期传播[J].科普研究,2015(5)：5-9,66.

[21]青蒿素结构研究协作组.一种新型的倍半萜内酯——青蒿素[J].科学通报,1977,22(3)：142.

[22]本报讯.中西医结合取得的一项重大科研成果——治疟新药“青蒿素”研制成功[N].光明日报,1978-06-17.

[23]王晨.深入宝库采明珠——记抗疟新药“青蒿素”的研制历程[N].光明日报,1978-06-18(总第10506号第3版).

[24]青蒿研究协作组.抗疟新药青蒿素的研究[J].药学通报(1989年起更名为中国药学杂志),1979,14(2)：49-53.

[25]刘静明,倪慕云,樊菊芬,等.青蒿素(Arteannuin)的结构和反应[J].化学学报,1979,37(2)：129-143.

[26]Qinghaosu antimalaria coordinating research group.Antimalaria studies on qinghaosu[J].Chinese Medical Journal,1979.12,92(12)：811-816.

[27]中国科学院生物物理研究所青蒿素协作组.青蒿素的晶体结构及其绝对构型[J].中国科学,1979(11)：1114-1128.；Qinghaosu Research Group of Institute of Biophysics.Crystal structure and absolute configuration of qinghaosu[J].Scientia Sinica,1980,23(3)：380-396.

[28]屠呦呦,倪慕云,钟裕蓉,等.中药青蒿的化学成分和青蒿素衍生物的研究(简报)[J].中药通报,1981,6(2)：31.

[29]邓定安,朱大元,高耀良,戴金媛,徐任生.青蒿酸(Artemisic acid)的结构研究[J].科学通报,1981,26(19)：1209-1211.

[30]本刊记者.在中西医结合道路上乘胜前进——记青蒿素治疗疟疾科研成果鉴定会[J].新医药学杂志,1979,10(1)：10-11.

[31]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.Chemical studies on qinghaosu(artemisinine)[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：3-8.

[32]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.The chemistry and synthesis of qinghaosu derivatives[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：9-16.

[33]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.Antimalarial efficacy and mode of action of qinghaosu and its derivatives in experimental models[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：17-24.

[34]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.Metabolism and pharmacokinetics of qinghaosu and its derivatives[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：25-30.

[35]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.Studies on the toxicity of qinghaosu and its derivatives[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：31-38.

[36]China Cooperative Research Group on qinghaosu and its derivatives as antimalarials.Clinical studies on the treatment of malaria with qinghaosu and its derivatives[J].Joarnal of traditional chinese Medicine,1982,2(1)：45-50.

[37]Tu Youyou.The development of the antimalarial drugs with new type of chemical structure—qinghaosu and dihydroqinghaosu[J].Southeast Asian Journal of Tropical Medicine and Public Health,2004,35(2)：250-251.

[38]靳士英,刘淑婷.李国桥教授纵谈青蒿素与灭源灭疟法[J].现代医院,2010,10(5)：83-84.

[39]李英,虞佩琳,陈一心,等.青蒿素类似物的研究——青蒿素的一些酸性降解反应[J].科学通报,1985,30(17)：1313-1315.

[40]王满元.青蒿素类药物的发展历史[J].自然杂志,2012,34(1)：44-48.

[41]顾浩明,刘明章,吕宝芬,等.蒿甲醚在动物的抗疟作用和毒性[J].中国药理学报,1981,2(2)：138-144.

[42]叶祖光.青蒿素衍生物蒿乙醚研究简介[J].国外医学(中医中药分册),1995,17(6)：6-8.

[43]顾浩明,吕宝芬,瞿志祥.青蒿素衍生物对伯氏疟原虫抗氯喹株的抗疟活性[J].中国药理学报,1980,1(1)：48-50.

[44]李英,虞佩琳,陈一心,等.青蒿素类似物的研究——I、还原青蒿素的醚类、羧酸酯类及碳酸酯类衍生物的合成[J].药学学报,1981,16(6)：429-439.

[45]A.Brossi，B.Venugopalan，L.Dominguez Gerpe，H.J.C.Yeh，J.L.Flippen-Anderson，P.Buchs，X.D.Luo，W.Milhous，W.Peters. Arteether，a new antimalarial drug：synthesis and antimalarial properties[J].Journal of Medicinal Chemistry，1988.03(Received 1987.08.25)，31(3)：645-650.

[46]World Health Organization(Switzerland,CH)：Peter Buchs(Bioggio,CH),Arnold Brossi(Bethesda,MD).Synthesis of artemisininelactol derivatives[P].US5011951,1991.04.30/1989.02.27.

[47]沈硕,刘淑芝,杜茂波.青蒿素类抗疟制剂研究概述[J].中国中医药信息杂志,2015,22(10)：125-128.

[48]Ai Jeng Lin,Daniel L.Klayman,Wilbur K.Milhous.Antimalarial activity of new water-soluble dihydroartemisinin derivatives[J].Journal of Medicinal Chemistry,1987.11,30(11)：2147-2150.

[49]李世壮，摘.新的水溶性二氢青蒿素衍生物——蒿醚林酸(Artelinic acid)抗疟活性的研究[J].药学进展,1989,13(3)：13.

[50]李英,吴毓林.第11章青蒿素类化合物的药物化学和药理研究进展[A].白东鲁,陈凯先主编.化学进展丛书：药物化学进展[C].北京：化学工业出版社,2005:433-503.

[51]Ying Li.Qinghaosu(artemisinin)：Chemistry and pharmacology[J].Acta Pharmacologica Sinica,2012,33(9)：1141-1146.

[52]李英,虞佩琳,陈一心,等.青蒿素衍生物的合成[J].科学通报,1979,24(14)：667-669.

[53]刘旭.青蒿素衍生物的研究[J].药学通报,1980,15(4)：39.

[54]广西壮族自治区桂林制药厂：刘旭.抗疟药物青蒿酯的制备方法[P].CN85100781/CN85100781A/CN85100781B,1988.07.06/ 1986.08.20/1985.04.01.

[55]刘旭.抗疟药青蒿琥酯的研究[J].药学进展,1999,23(1)：46-52.

[56]华钟甫.抗疟疾新药——还原青蒿素研制成功[N].科技日报,1990-07-19(第2版).

[57]谢沐风.国际药典第三版第五部收载品种介绍[J].中国医药工业杂志,2004,35(3)：188-189.

[58]中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制研究所,昆明制药集团股份有限公司：肖树华,刘巽明,姚俊敏,李南高,王存志,张楚成.青蒿素类药物与咯萘啶的复方制剂抗疟药物[P].CN1109546C/CN1238950A/ZL98115332.1,2003.05.28/1999.12.22/ 1998.06.17.

[59]北京市科泰新技术公司：陈昌,蔡贤铮,郑贤育,王香凤,逯春明,薛峰,杨涛.一种治疗抗药性恶性疟疾的药物组合物及其制备方法[P].CN1200925A/未获授权(申请号：97104403.1),1998.12.09/1997.05.30.

[60]中国预防医学科学院寄生虫病研究所：倪奕昌,王琴美.瑞香素与蒿甲醚配伍的抗疟组合物[P].6CN1259913C/CN1448133A/ZL02111231.2,2006.06.21/2003.10.15/2002.04.02.

[61]科学与工业研究委员会(印度新德里)：S·P·S·哈努加,等8人.一种新的抗微生物组合物和其制备方法[P].CN1210030C/ CN1452487A/ZL00819463.7,2005.07.13/2003.10.29/ 2000.03.28.

[62]张楠.对青蒿素类药物耐药性的探析[J].中国药物评价,2012,29(4)：300-304.

[63][美国]James W.Tracy,Leslie T.Webster,Jr..第40章原虫感染的化学治疗药物：疟疾[A].方放治,译,杨迎暴,校,吴曙光,徐钤,审.[美国]Joel G.Hardman,Lee E.Limbird.古德曼·吉尔曼治疗学的药理学基础(第10版)[C].谭世杰,名誉主译,金有豫,主译.北京：人民卫生出版社,2004:824-844.

[64]孙秀珍,谢蜀生,龙振洲,等.青蒿素及其衍生物免疫抑制作用的实验研究[J].中西医结合杂志,1991,11(1)：37-38,6.

[65]李英.青蒿素类药物的研究进展[A].金正均,王永铭,苏定冯 主编.药理学进展(1999)[C].北京：科学出版社,1999:90-98.

[66]Henry C.Lai,Narendra P.Singh.Selective cancer cell cytotoxicity from exposure to dihydroartemisinin and holotransferrin[J].Cancer Letters,1995.05.04,91(1)：41-46.

[67]谢波,凌家俊.青蒿素及其衍生物抗肿瘤作用综述[J].广州中医药大学学报,2005,22(1)：75-77.

[作者简介]朱安远(1964—),男,湖南省邵东县人,工学学士(工业电气自动化专业),北京金自天正智能控制股份有限公司(股票代码：600560)市场营销中心销售总监和高级销售经理,高级工程师,主要从事工业自动化(尤其是冶金自动化三电系统)领域的市场营销和应用工作。兴趣和涉猎领域广泛,近期四大研究主题：①低压变流器电流过载能力指标：关注此事起始于1999年。基于低压交直流变流器,笔者首创电流过载能力指标的普适化四要素原则、等效电流系数学说和缺陷理论(可用于判断变流器的各种原始电流数据是否自洽),首开系统性定量分析研究电流过载能力指标之先河,开辟了变流器电流过载能力指标研究这一新领域。②诺贝尔奖获奖者：喜好此事起源于1981年,自称诺迷(类似于球迷、邮迷、歌迷或影迷),酷爱研究诺贝尔奖得主且乐此不疲,倡议在国际上创建诺学(The Study of Nobel Prizes,类似于中国的红学)。③总体标准差的统计估计方法：研究兴趣发端于笔者1987年对概率论与数理统计的系统性归纳和总结,自学过模糊数学。④陆家羲及组合数学：热心于此事肇始于陆家羲悲喜交加年和陆老师的忌年——1983年。业余爱好：数学、百科知识、集邮、彩票研究和灯谜等。E-mail：1461877797@qq.com。郭华珍(1964—),女,湖南省冷水江市人,临床医学硕士(康复医学与理疗学专业),副主任医师。研究方向：脑损伤患者的认知障碍评定与康复。