中国科学家率先实现青蒿素高效人工合成

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心气虚,则脉细;肺气虚,则皮寒;肝气虚,则气少;肾气虚,则泄利前后;脾气虚,则饮食不入。
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2012年7月4日,上海交通大学举行新闻发布会,公布了张万斌教授科研团队研发的青蒿素高效人工合成的科研成果,该成果有望解决困扰世界医药产业界多年的青蒿素高效人工合成重大难题,使青蒿素药物更加便宜、易得,有望每年把近百万人从死亡线上救出。

疟疾在我国古代称为瘴气,又名打摆子,是通过疟蚊传播的全球性急性寄生虫传染病,临床以周期寒战发热头痛出汗贫血、脾肿大为特征,儿童发病率高,大多于夏秋季节流行。根据世界卫生组织统计,全球每年感染疟疾患者多达3亿~5亿人,将近100万人因缺乏有效药物救治而死亡。

1972年,我国屠呦呦科研小组分离青蒿素,并发现该化合物有非常好的治疗疟疾的效果。这一发现令全球医学界欢欣鼓舞。之后,我国科学家又合成了多种青蒿素衍生物,如双氢青蒿素蒿甲醚青蒿琥酯等。2004年,青蒿素药物已被作为世界范围内治疟疾的首选药物

但多年来,青蒿素作为一种重要的战略物资,其高效人工合成一直是世界科技界和产业界极具挑战性的重大课题。不能大规模工业化生产和高昂的提取成本,使青蒿素价格不菲,甚至被称为“天价药”、“贵族药”。每年,虽然世界卫生组织会发放一部分青蒿素药物疟疾多发区,但大多数老百姓却只能“望药兴叹”,任凭疟疾吞噬自己的生命。几十年过去了,各国科学家都努力破解难题却见效甚微。由于天然植物中青蒿素含量很低,使得该药生产成本很高,药价昂贵。根据世界卫生组织统计,全球每年感染疟疾患者多达3至5亿人,将近100万人因缺乏有效药物救治而死亡。

能不能用化学合成方法来大量制青蒿素?国内外科学家也进行了大量尝试,但至今未见工业化生产报道。自从上世纪80年代初周维善院士和瑞士诺华公司的研究人员分别用化学方法合成青蒿素以来,国内外许多著名化学家进行了长达30多年的化学合成研究,但收率低,难以产业化。张万斌教授列了一串数字:1吨的黄花蒿,可以提取6到8公斤青蒿素,每公斤青蒿素达4000到6000元;而且还要产生大量废料,既浪费原料,又严重污染环境。因此,青蒿素作为重要战略物资,其工业化生产一直是国际医药产业界所面临的挑战。因为不能大规模工业化生产和高昂的提取成本,青蒿素的价格不菲。

张万斌领衔的手性合成与催化团队,从2005年着手开展这方面的研究工作。经过7年的探索和努力,终于在近期取得了重大进展。张万斌团队使用他们所发现的一种特定催化剂,将青蒿酸还原后所得到的二氢青蒿素经过一个无需光照的常规合成途径,即可方便高效地得到过氧化二氢青蒿酸。然后,经氧化重排可高收率地得到青蒿素。该方法合成路线短,收率高。因为无需光照等特殊化学反应条件,适合于大规模的工业化生产。

这一成果的重大突破之点在于:原料可由提取青蒿素的废料或单糖生物发酵所得,采用关键的催化剂得以实现常规化学合成,便于规模化、工业化生产。同时,该成果以接近60%的高收率得到青蒿素,合成效率高。

张万斌教授介绍,目前青蒿素的来源全部从中药黄花蒿中提取。全球80%的原料青蒿来自中国重庆酉阳,而且青蒿的产量受环境天气的影响较大。同时,种植黄花蒿需要大片的种植面积,消耗大量的有机溶剂,产生大量的废弃物,从而造成严重的土地和材料资源的浪费。

目前,这一成果准备申请国际专利。团队成员将尽快增加实验场地,扩大研发人员队伍,策划中试放大及产业化方案,加速推进产业化进程。

编辑:banlang 审核:sun

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