在这篇文章中，我们将探讨如何合成双氢青蒿素，其是青蒿素最主要的衍生物，对于化学合成和医药领域来说具有广泛的应用。
简述：1972年，中国药物学专家屠呦呦从黄花蒿（菊科蒿属植物）中成功提取出青蒿素（Artemisinin,ART），被广泛用于疟疾治疗。ART是一种倍半萜内酯，含有过氧化桥键，其分子式为C15H22O5。ART的衍生物包含青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素（Dihydroartemisinin,DHA）等。
DHA作为ART最主要的衍生物，被研究者广泛关注。DHA分子式为C15H24O5，分子量为284.35，下图为其分子结构式。DHA分子中含有羟基，与水分子结合形成氢键，且DHA分子中独特的过氧化桥键是其活性的重要部位。同时，DHA结构中存在α及β构型差向异构体，在有机溶剂中α和β构型相互转化，使其溶解后稳定性增强。DHA相比ART具有排泄及代谢更快速、毒性较低，且抗疟疾效果是ART的4～8倍等优点。
合成：
用硼氢化钠还原青蒿素合成双氢青蒿素，用高效液相色谱法分析组分含量。合成与检测的具体步骤如下：
在圆底烧瓶中加入青蒿素和溶剂，室温搅拌溶解，加入助剂继续搅拌溶解，转移到冰水浴中，分批加入一定量硼氢化钠，搅拌反应一定时间后，用盐酸终止反应，调节溶液 pH 值在 5 ～6。样品经过滤后用 HPLC 法分析组分含量。色谱条件:色谱柱: 岛津 ODS－C18(4.6 mm × 250 mm，5μm)； 流动相: 20mmol/L 磷酸盐溶液(pH 值 5.0) － 乙腈(40∶60)；柱温 25℃；检测波长 210nm；流速 1.0 mL/min。
结果表明，溶剂性质影响青蒿素的溶解度和硼氢化钠的稳定性，但不是影响反应速率及双氢青蒿素产率的决定性因素；甲醇是最适宜的反应溶剂，反应过程中，硼氢化钠与甲醇反应生成甲氧基硼氢负离子(BH3(OCH3)－)，然后将青蒿素还原为双氢青蒿素；添加氯化钙有助于提高反应速率；反应温度过高以及反应时间过长会导致副反应增多。在甲醇溶液中，当 n(CaCl2) /n(DHA) =0.3，n(NaBH4) /n(ART) =2.5，0℃反应 1.5 h。青蒿素转化率高于 98%，双氢青蒿素产率高于 96%。
参考文献：
[1]史乃元. 自组装双氢青蒿素纳米药物的制备及其抗肝癌作用[D]. 延边大学, 2022. DOI:10.27439/d.cnki.gybdu.2022.000089.
[2]王令兆,吴洪达,王读福等. 双氢青蒿素合成工艺探讨 [J]. 山东化工, 2017, 46 (07): 52-55+60. DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2017.07.018.
青蒿素是一种源自青蒿属植物的天然产物，具有广泛的抗疟活性。其化学式为C15H22O5，含有大环内酯和内酯的两个环结构。自上世纪70年代以来，青蒿素及其衍生物的研究一直是抗疟药物领域的热点，成为疟疾防治的重要药物之一。
青蒿素的化学结构独特，含有大环内酯和内酯的两个环结构，这赋予了它独特的生物活性。虽然青蒿素的生物合成途径尚不完全明确，但已经发现了一些合成途径。
青蒿素作为一种抗疟药物，具有强大的抗疟活性，能够有效治疗疟疾。它通过干扰疟原虫的代谢和膜功能来发挥作用。此外，青蒿素还具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗自身免疫疾病、降低血脂等多种生物活性。
青蒿素的合成方法主要包括天然合成和人工合成两种。天然合成是指从青蒿属植物中提取青蒿素，包括草本青蒿、木本青蒿、水稻青蒿等植物。人工合成则是通过化学合成的方法来制备青蒿素，包括光合成、酶催化、金属催化、有机催化等方法。
青蒿素的衍生物是通过对其结构进行优化来改善其药理性质的化合物。这些衍生物具有更广泛的药理活性和更佳的药效，可用于治疗多种疾病。例如氨基青蒿素、氧化青蒿素、去氧青蒿素等衍生物，具有更强的抗疟、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性。
青蒿素是一种具有广泛生物活性的天然产物，其化学结构和生物活性一直是科学家们研究的热点。青蒿素的合成方法包括天然合成和人工合成两种，而青蒿素的衍生物则通过结构优化来改善其药理性质。青蒿素及其衍生物的研究将为未来的药物研发提供重要的参考和依据。
在确定双氢青蒿素含量的过程中，准确的测定方法至关重要。本文将探讨不同的测定技术，以确保对该化合物含量的准确评估。
简介：青蒿素（Artemisinin，ART）来源于一年生菊科植物青蒿属，作为一种中药已有2000多年的历史。青蒿素及其衍生物（ARTs）代表了一类新的抗疟药物，对耐药的恶性疟原虫菌株有效，它们在对抗疟疾中发挥重要作用。ARTs已经治愈了100多万疟疾患者，对这一领域做出杰出贡献的屠呦呦获得了多项奖项，其中包括2015年的诺贝尔生理学或医学奖。
1973年，屠呦呦研究小组通过使用硼氢化钠（NaBH4）将青蒿素还原合成了第一代衍生物双氢青蒿素（DHA），其分子式为C15H24O5，分子量为284.35，已被证明是一种低毒、速效的抗疟药物，其结构中的羟基不仅提高了抗疟活性，还可以作为合成一系列抗逆转录病毒药物的切入点。DHA的抗疟效果是青蒿素的10倍以上，并且DHA治疗后的疾病复发率极低，仅有1.95%。自20世纪90年代初DHA在治疗疟疾中取得巨大成功后，屠呦呦团队开始探索DHA的新适应症，并在系统性红斑狼疮的研究中有重要发现，这表明DHA除了抗疟疾作用外，还可能有其他的潜在适应症。据报道，DHA在体外和体内还显示出抗炎、抗寄生虫和免疫调节的特性。越来越多的研究报告发现，DHA在体外和体内对多种类型的癌症具有治疗效果，并可以增强化学治疗、靶向治疗甚至放射治疗的治疗效果。
含量测定：
1. UPLC法
唐红梅等人以青蒿废弃药渣发酵物为实验材料，利用UPLC法同时测定发酵物中青蒿素、双氢青蒿素、青蒿琥酯3个成分的含量。采用岛津Shim-pack XR-ODS II色谱柱(75 mm×2.0 mm i.d.，2.2μm)，以0.1%醋酸溶液：乙腈(50∶50)为流动相，流速0.35 mL/min，检测波长195 nm，柱温30℃，进样量3μL进行检测。结果表明，青蒿药渣发酵物中含有青蒿素、双氢青蒿素、青蒿琥酯3个成分且在15 min内能够完全分离，3个成分分别在5.02～1 004，1.315～263，2.59～518μg/mL范围内线性关系良好，平均加样回收率为分别为99.34%，98.87%，99.46%，RSD为1.91%，1.52%，1.67%，3批药渣发酵物中青蒿素、双氢青蒿素、青蒿琥酯的含量范围分别为543.8～689.3，98.7～152.9，468.7～502.1μg/g。该研究表明利用UPLC法可同时检测青蒿药渣发酵物中青蒿素、双氢青蒿素、青蒿琥酯3个有效成分，为中药材资源再利用创造条件，给青蒿药材及其相关产品的质量控制提供技术支持。
2. HPLC法
周琳等人报道了采用HPLC法测定双氢青蒿素哌喹片中双氢青蒿素的含量方法:采用高效液相色谱法。色谱柱为Waters YMC-Pack ODS-AQ，流动相为乙腈-水(梯度洗脱)，流速为1.0 ml/min，检测波长为216 nm，柱温为30℃，进样量为20μl。双氢青蒿素质量浓度在0.009 6501.930 mg/ml范围内与峰面积呈良好线性关系(r=0.999 9);精密度、稳定性、重复性试验的RSD≤0.5%;平均加样回收率为100.76%，RSD为0.95%(n=9)。该方法准确、简便、快速，可用于双氢青蒿素哌喹片中双氢青蒿素的含量测定。
3. 毛细管电泳法
黄宝美等人使用自行设计的毛细管电泳柱端安培检测系统，在乙醇为有机添加剂的条件测定了双氢青蒿素。结果表明:选用Ag工作电极，检测电位为-0.6V，在20mmol/L硼砂，pH为9的运行介质的优化条件下，双氢青蒿素在4min左右出峰，在1～200mg/L范围内，峰高与浓度呈良好的线性关系，检出限为0.05mg/L。实验方法为：
进样前，毛细管依次用0.1mol的Na0H、二次蒸馏水和缓冲溶液各冲洗约5mi，每两次进样之间用缓冲溶液冲洗约2min以保证其重现性。实验用柱端安培检测，三电极体系:毛细管工作电极、饱和甘汞电极和Pt对电极。采用重力进样方式，进样高度20cm，进样时间10s。
参考文献：
[1]范家文. 双氢青蒿素-金属有机框架复合材料的构建及其在肿瘤铁死亡研究中的应用[D]. 长春理工大学, 2023. DOI:10.26977/d.cnki.gccgc.2023.000389.
[2]唐红梅,朱买勋,陈春林等. UPLC法同时检测青蒿废弃药渣发酵物中青蒿素、双氢青蒿素、青蒿琥酯含量 [J]. 应用化工, 2020, 49 (S2): 290-293+297. DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.2020.s2.036.
[3]周琳. HPLC法测定双氢青蒿素哌喹片中双氢青蒿素的含量 [J]. 中国药房, 2015, 26 (24): 3393-3395.
[4]黄宝美,莫金垣,杨冰仪等. 毛细管电泳法测定双氢青蒿素的含量 [J]. 分析化学, 2005, (02): 211-213.
[5]陈来舜,曾衍霖. 蒿甲醚、蒿琥酯及其代谢产物双氢青蒿素在血浆中的薄层扫描定量法 [J]. 中国医药工业杂志, 1989, (02): 75-78. DOI:10.16522/j.cnki.cjph.1989.02.017.
本文将讲述如何制备双氢青蒿素纳米粒，为提升DHA的水溶性、延长半衰期和增强抗肿瘤活性，实现DHA肿瘤细胞靶向递送提供参考思路。
简介：双氢青蒿素的英文名称为 Dihydroartemisinin(DHA)，是我国医药市场上的一种典型的处方药，化学式为C15H24O5，标准命名为(3R，5aS，6R，8aS，9R，12S，12aR)-八氢-3，6，9-三甲基-3，12-桥氧-12H-吡喃并［4，3-j］-1，2-苯并二氧七环-10(3H)-醇，CAS 号为 81496-81-3；71939-50-9；123930-80-3。药理上，人通过口服双氢青蒿素，1.33 h 血药浓度达到峰值，它的体内作用方式是通过其内过氧化物(双氧)桥，经血红蛋白分解后产生的游离铁所介导，产生不稳定的有机自由基或其他亲电子的中介物，然后与疟原虫的蛋白质形成共价加合物，而使疟原虫死亡，同时它具有轻微的生殖毒害。
纳米粒的合成：
自组装纳米粒在药物抗肿瘤方面被广泛应用，通过简单的包装方式便可能实现纳米粒的高载药能力，它可降低使用纳米载体合成纳米粒的复杂性，规避了因纳米载体引起的不利于递送药物的副作用。DHA 存在水溶性差、体内代谢快速、非特异性细胞毒素等问题。纳米药物递送系统作为一种新型给药方式，可通过多种纳米粒实现靶向治疗，并改善药物的溶解性和半衰期短等问题。
1. 多西紫杉醇- 双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒
为发挥多西紫杉醇（DTX）与双氢青蒿素（DHA）协同抗肿瘤效果，李宁等人设计了以肿瘤内环境还原响应的二硫键为连接臂的多西紫杉醇-双氢青蒿素偶联前药，通过纳米沉淀法制备成自组装纳米粒，具体步骤如下
（1）DTX-S-S-DHA
取二硫代二丙酸（200 mg，1.96 mmol），精密称定，置于 100 ml 茄形瓶中，加入3 ml 乙酸酐于 30 ℃条件下反应 3 h，适量甲苯旋蒸出去过量乙酸酐。取 DHA（90 mg，0.32 mmol）及 DMAP（3.8 mg，0.03 mmol）精密称定，适量二氯甲烷溶解，加入上述反应瓶中，于 35 ℃条件下反应 24 h，TLC 监测反应进程（展开剂为环己烷：乙酸乙酯：冰乙酸=3:1.5:0.1）。硅胶柱层析（254 nm 紫外灯下 R f 值鉴于 0.4-0.6 之间），对产物进行分离纯化得淡黄色粘稠固体产物 1（S-S-DHA）。取产物 1（200 mg，0.42 mmol），NHS（29.5 mg，0.50 mmol）、EDC（49.2 mg，0.50 mmol），精密称定，加入 TEA 3 滴及适量二氯甲烷溶解，在 0 ℃条件下反应 1 h，加入 DTX（172.8 mg，0.21mmol）于 30 ℃反应 24 h。TLC 监测反应（展开剂：环己烷：乙酸乙酯：冰乙酸=1:1:0.1）。反应结束后，进行硅胶柱层析（254 nm 紫外灯下 Rf值鉴于 0.6 左右的强吸收带），收集目标组分的洗脱液，将其真空旋干，获得淡黄色粘稠液体终产物 2（DTX-S-S-DHA）。合成路线见图。
（2）多西紫杉醇-双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒的制备
采用纳米沉淀法 制备 DTX-S-S-DHA 自组装纳米粒，具体操作过程为：取
DTX-S-S-DHA 10.0 mg，精密称定，置于 2.5 ml EP 管中，加入提前配制好的含有 10 %TPGS 的无水乙醇溶液适量使溶解，将其配制成为一定浓度的 DTX-S-S-DHA 无水乙醇溶液，在一定制备温度及搅拌速度下，缓慢加入到纯化水中使其自组装成为 DTX-S-S-DHA 自组装纳米粒溶液（DSDNs）。
2. 十八胺修饰的双氢青蒿素前药自组装纳米粒
王蓉蓉等人通过纳米沉淀法制备 1 种以二硫代二丙酸为连接臂、十八胺为载体的双氢青蒿素 (DHA) 前药自组装纳米粒 (C18 -SS-DHA NPs)。制备得到的 C18 -SS-DHANPs 呈类球形，粒度分布均匀，平均粒径、多分散系数 (PDI)、ζ 电位、包封率和载药量分别为 (117.4±1.8)nm、0.20±0.02、(-23.9±1.1)mV、(97.37±0.09)％和 (81.14±0.08)％。C18 -SS-DHA NPs 在 4 ℃贮存 35 d，粒径及 PDI 无明显变化。合成路线如下：
3. 自组装双氢青蒿素纳米药物的制备
通过制备自组装双氢青蒿素纳米粒(Self-assembled Dihydroartemisinin Nanoparticles，DHA NPs)，可达到提升DHA的水溶性、延长半衰期和增强抗肿瘤活性，实现DHA肿瘤细胞靶向递送，减少纳米载体对细胞的毒作用目的。史乃元等人报道了自组装双氢青蒿素纳米药物的制备方法，具体如下：
分别称取 DHA（3 mg）和泊洛沙姆（Pluronic F-127）15 mg，将混合物共同溶于 5 mL 的 N，N’-二甲基甲酰胺（N，N’-Dimethylformamide， DMF）中，随后通过超声波振荡器超声使混合物充分溶解，将混合溶液缓慢加入 10 mL 去离子水中，搅拌过夜，离心机 5000 r/min，5 min，将上清液置于透析袋（Mw 截留值：3.5 kDa）中，用去离子水透析 24 h，即可获得 DHA NPs。
4. 阿霉素-双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒
为了更好的发挥阿霉素(doxorubicin，DOX)的抗肿瘤作用，降低阿霉素耐药率，减小阿霉素的毒副作用，段丹昱将联合用药治疗的思路引入双氢青蒿素(dihydroartemisinin，DHA)，分别合成了以二硫代二丙酸和丁二酸酐为连接臂的阿霉素-双氢青蒿素偶联前药(doxorubicin-dihydroartemisinin conjugated prodrug)DOX-SS-DHA和DOX-DHA。即通过纳米沉淀法制备两种阿霉素-双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒(DOX-SS-DHA NPs和DOX-DHA NPs)，
两种制剂外观均呈球形或者类球形，粒径分布均匀，具有较高的EE及DL，于4℃保存20 d内粒径可以保持稳定。DOX-SS-DHA NPs的体外释放具有GSH还原响应，在一定浓度GSH下，可以更快更多的释放出DOX-SH和DHA。而DOX-DHA NPs没有GSH响应释放性能，但具有一定的缓释特性。
参考文献：
[1]史乃元. 自组装双氢青蒿素纳米药物的制备及其抗肝癌作用[D]. 延边大学, 2022. DOI:10.27439/d.cnki.gybdu.2022.000089.
[2]段丹昱. 两种阿霉素-双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒的制备及抗肿瘤药效学评价[D]. 山西医科大学, 2022. DOI:10.27288/d.cnki.gsxyu.2022.000675.
[3]李宁. 多西紫杉醇—双氢青蒿素偶联前药自组装纳米粒的构建与抗肿瘤活性评价[D]. 山西医科大学, 2020. DOI:10.27288/d.cnki.gsxyu.2020.000095.
[4]王蓉蓉,任国莲,王锐利等. 十八胺修饰的双氢青蒿素前药自组装纳米粒的制备及其抗疟活性评价 [J]. 中国医药工业杂志, 2019, 50 (10): 1201-1207. DOI:10.16522/j.cnki.cjph.2019.10.013.
[5]龙威,黄银飞. 密度泛函方法研究双氢青蒿素的分子光谱与药物活性 [J]. 首都师范大学学报(自然科学版), 2017, 38 (01): 39-48. DOI:10.19789/j.1004-9398.2017.01.009.
青蒿素是一种无色针状晶体，由我国获得诺贝尔奖的药学家屠呦呦在1971年发现的。它是一种有效的抗疟特效药，具有速效和低毒的特点。除了治疗疟疾，青蒿素及其衍生物还被报道可以用于治疗多种疾病，如系统红斑狼疮、类风湿性关节炎、肿瘤等。虽然青蒿素的药理机制尚不清楚，但它已经被广泛应用于临床。
瑞得西韦是一种广谱抗病毒制剂，对多种冠状病毒具有抑制作用。在实验中，瑞得西韦对2019-nCoV的半数有效浓度EC50为0.77 uM，而磷酸氯喹的EC50为1.13 uM。磷酸氯喹是一种传统的抗疟药物，其作用机制尚不清楚，但它可能也是RdRp的抑制剂。
通过分子对接实验，发现青蒿素可以与2019-nCoV的RdRp模型的活性中心结合。这表明青蒿素可能具有抗病毒活性，但需要进一步的实验验证。目前的实验结果支持青蒿素及其衍生物可以抑制免疫反应，用于治疗重症肺炎引起的“炎症风暴”，并且可能直接抑制病毒。
因此，青蒿素和瑞得西韦是否具有抗病毒活性，以及它们的作用机制仍然需要进一步研究。
田晋红，男，1958年出生，现61岁，西南大学药学院退休教师，职称，副教授。现在四川工业科技技术学院护理学院任教。
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