青蒿的研究进展

青蒿的研究进展

四川农业大学农学院廖凯

摘要：青蒿有着巨大的利用价值，青蒿素的研究和发展对人类对抗疟疾等寄生虫疾病有着重要的作用。本文综述了今年来青蒿的研究进展，并对青蒿产业的发展，特别是青蒿素产业的发展做了进一步的展望。

关键词：青蒿，青蒿素，研究，提取工艺

前言青蒿（Artemisia annua L.）为菊科蒿属植物，又名臭蒿，苦蒿，黄花蒿。青蒿入药现存最早的记载为出土于马王堆汉墓的《五十二病方》。东晋葛洪在《肘后备急方》中记录了青蒿治疗疟疾的方法“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”的记载，也是现存最早的用青蒿治疗疟疾的记载。明代李时珍将青蒿分为青蒿和黄花蒿两种。青蒿为一年生草本植物，其入药部分为干燥的地上部分，性寒味苦、辛，归肝、肾经。具抗菌、解热、止咳、平喘之功效。用于暑邪发热、阴虚发热、夜热早凉、骨蒸劳热、疟疾寒热、湿热黄疽等症。20世纪七十年代，我国科学家自主研发了的青蒿素是其主要截疟成分。随着疟原虫对奎宁等众多治疟药产生抗药性，青蒿素这类新型抗疟药被广泛应用与临床。临床上主要用于治疗疟疾，急慢性支气管炎，呼吸道感染，神经性皮炎和皮肤真菌等多种疾病。

青蒿为二倍体植物，染色体基数为9，即2n=18。青蒿适应能力强，广泛分布于世界各地。在我过从海拔50米的沿海平原到海拔3000多米的青藏高原均有分布。青蒿的生育期大约240天左右，10月下旬到次年5月均可播种。

1成分的研究

1.1挥发油成分的研究

青蒿入药，在我国已有数千年的历史，但主要作为解表药。青蒿作为解表药，其主要作用与其所含的挥发油成分密切相关。其挥发油成分随产地不同而有所不同，不同的生长时期起成分也是变化的。尽管如此，但其主要成分大致相同。陈伟民报道了青海产青蒿的挥发油主要含樟脑、蒿酮、龙脑、松油醇、桉叶油素和蒎烯等成分。

具文献报道，青蒿挥发油的得率一般为0.2%-0.25%。青蒿挥发油的提取方法较多，主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。董岩等采用水蒸气蒸馏法对比黄花蒿（A. annul）和青蒿(A. apiacea)挥发油成分做分析发现，青蒿和黄花蒿在挥发油成分上有较大差异。除蒎烯、桉树脑、天然樟脑、桃金娘烯醛等几种成分在青蒿和黄花蒿挥发油里都存在外，其它化学成分相差较大。陈飞龙等采用CO2超临界（SFE-CO2）萃取法提取青蒿挥发油与水蒸气蒸馏法做对比，并通过高效气相色谱（GC/MS）检测发现超临界萃

取法共分离出102个峰，鉴定出65种成分，而水蒸气蒸馏法则分离出107个峰，鉴定出86个成分；并发现水蒸气蒸馏法易得到挥发油中低沸点的部分，而超临界萃取则易得到高沸点的部分。不同生育期对其挥发油含量也有影响，冯文宇等通过对不同采收期的青蒿做比较发现，其挥发油含量在盛花> 初花期> 花后期> 花前期。

1.2青蒿素及其衍生物的研究

1.2.1青蒿素及其衍生物的作用

抗疟疾作用据世界卫生组织估计，目前全世界约有3亿人长期感染疟疾，而每年又有约1.5亿新增感染病历。全球平均约有150万人死于疟疾，其中约有一百晚是儿童。可见，疟疾仍然是世界上最严重的传染病之一。随着青蒿素类抗疟药的发现，为人类治愈疟疾带来了新的希望。青蒿素治疗疟疾有着治愈率高，复发率小，副作用小的特点，因此被世界卫生组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”，也是我国唯一被世界卫生组织认可的按西药研究标准开发的新药。青蒿素为一种含过氧桥的新型倍半萜内酯，该结构与奎宁类抗疟药不同，即它是一个不含杂环的非生物碱类抗疟药。青蒿素的发现，不仅为治疗疟疾提供了一种新药，也为新抗疟药的发现，发明指明了一个新的方向。青蒿素的药理作用不同与其他抗疟药。其作用是通过铁（包括游离铁离子和血红素结合铁）催化过氧桥损伤疟原虫细胞膜、内质网膜和核膜等结构，导致疟原虫死亡。实验表明，青蒿素类抗疟药对红内期疟原虫杀伤作用最为明显。

抗吸血虫作用青蒿素不仅仅具有抗疟作用，研究发现，其还有抗吸血虫作用，翟自立等对感染日本吸血虫的小鼠灌服蒿甲醚后收集虫体，采用平板淀粉凝胶电泳法观察糖代谢酶活性，72 h后，己糖激酶，苹果酸脱氢酶等代谢关键酶活性均明显下降，甚至被完全抑制。吴玲娟等给小鼠灌服青蒿琥酯，收集小鼠体内24 d童虫制成匀浆电泳，测定酶活性，发现青蒿琥酯对日本血吸虫酸性磷酸酶有明显抑制作用，对PGI影响不大，提示青蒿琥酯对日本血吸虫童虫能量代谢和肠壁消化红细胞的功能均有抑制作用。此外，青蒿素及其衍生物对弓形虫、利什曼原虫和肺孢子虫等多种寄生虫也有明显抑制作用。

青蒿素机器衍生物除了有抗疟疾和抗吸血虫等作用外，研究人员还发现其在调节免疫系统、抗肿瘤和治疗艾滋病等方面，都有一定的作用，这些作用的发现，为青蒿素产业的发展开拓了更为关阔的前景。WHO建议对青蒿素的使用宜使用联合化疗的方式，以避免疟原虫产生抗药性而导致青蒿素及其衍生物重蹈奎宁等抗疟药的覆辙。

青蒿素衍生物中，除了油溶性的蒿甲醚外，还有一种应用比较广泛的水溶性衍生

物青蒿琥酯，这也是一种常为使用的青蒿素类衍生物。青蒿琥酯化学名为二氢青蒿素一1,2 -a-琥珀酸单醋，分子式C19H28O8，分子量384.43。青蒿琥酯同青蒿素一样也具有抗疟作用。同时，研究还发现青蒿琥酯对怀孕动物的胚胎有特殊的影响。娄小娥等研究发现青蒿琥酯在多种动物表现出抗孕作用，发现其对胚胎有相当高的选择性毒性，较低剂 (对母体无毒性剂)即可引起胚胎死亡而导致吸收或流产，对母体子宫及卵巢影响却不明显，因此认为有开发作为抗孕药物应用的可能性。该研究同时也对青蒿素以及青蒿素类衍生物的安全使用提出了问题，即孕妇在使用青蒿素以及青蒿素类衍生物是否该考虑到青蒿素对胚胎的毒性。

1.2.2提取与检测方法

目前，青蒿素的提取方法研究较多，根据目的和规模的不同，主要有工业提取和实验提取。现在青蒿素的提取方法主要有有机溶剂萃取、超临界萃取和超声波提取等。

有机溶剂提取是目前广为应用的提取方法，根据所采用的有机溶剂不同，提取方法有异。该方法的优点是所采用溶剂一般都价格低廉，容易找到，对技术设备等要求不高。该类方法的主要流程为：干燥—粉碎—浸泡—萃取（多次）—浓缩提取液—粗品—纯化—青蒿素。赵兵等通过对青蒿采取不同提取方法以及不同有机溶剂萃取，认为在乙醚，氯仿、正己烷和石油醚作溶剂中，石油醚为较理想的溶剂，搅拌提取为较优的方法；并通过对不同温度，转速等作系统的研究认为原材料粉碎过60目筛，用石油醚，在50oC以800r/min提取2h，效果最佳。但该类方法需要对原材料作多次萃取，对溶剂的需求量大，能耗较高，时间较长。

青蒿素及其衍生物的测定方法主要有容量法，比色法，紫外分光光度法，脉冲极谱法，薄层色谱扫描法，高效气相色谱法，高效液相色谱法等，而目前应用最为广泛，操作简便、成本较低且较准确的有紫外分光光度法和高效液相色谱法等。

1.2.3人工合成与细胞工程

青蒿素需求量大，但目前其药物和衍生物的生产主要靠从天然的青蒿中提取，生产成本高，产量低，且受原材料的限制，不能满足市场需求。近年来，研究者试图通过新的途径来解决这些问题。青蒿素的人工合成和组织培养是研究的比较多的两个方面。

人工合成面临诸多问题，而科学家们在生物工程方面的突飞猛进则为青蒿的细胞工程和组织培养提供了技术支持，为人们利用生物技术方法提高青蒿素含量展现出广阔的前景。细胞工程在青蒿素方面主要是选择高青蒿素含量的细胞系在生物反应器中