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青蒿素是從復(fù)合花序植物黃花蒿(即中藥青蒿)葉中提取得到的一種無色針狀晶體，它的莖中不含藥青蒿，化學(xué)名稱為(3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)-八氫-3.6.9-三甲基-3,.12-橋氧-12H-吡喃(4.3-j) -1.2-苯并二塞-10 (3H) -酮。分子式為C15H22O5。
青蒿素是繼乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗瘧特效藥，尤其是對于腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾，具有速效和低毒的特點(diǎn)，曾被世界衛(wèi)生組織稱做是“世界上唯-有效的瘧疾治療藥物”。
通用名稱:青蒿素
英文名稱: . Artemisinin
分子式: C15H22O5; 分子量: 282.33
理化性質(zhì):無色針狀晶體，味苦，在丙酮、、氯仿、苯及冰醋酸中易溶，在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中幾乎不溶:熔點(diǎn): 156-157C 。
藥動(dòng)學(xué):青蒿素是從中藥青蒿中提取的有過氧基團(tuán)的倍半萜內(nèi)酯藥物。其對鼠瘧原蟲紅內(nèi)期超微結(jié)構(gòu)的影響，主要是瘧原蟲膜系結(jié)構(gòu)的改變，該藥首先作用于食物泡膜、表膜、線粒體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，此外對核內(nèi)染色質(zhì)也有一定的影響。提示青蒿素的作用方式主要是干擾表膜-線粒體的功能。可能是青蒿素作用于食物泡膜，從而阻斷了營養(yǎng)攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現(xiàn)氨基酸饑餓，迅速形成自噬泡，并不斷排出蟲體外，使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。體外培養(yǎng)的惡性瘧原蟲對氚標(biāo)記的異亮氨酸的攝入情況也顯示其起始作用方式可能是抑制原蟲蛋白合成。
化學(xué)合成青蒿素難度極大，1986年，中國科學(xué)院上海有機(jī)所以R(+)一香草醛為原料合成了青蒿素，國外也有類似工作，反應(yīng)以(-)- 2異薄勒醇為原料,通過光氧化反應(yīng)引進(jìn)過氧基，保留原料中的六元環(huán)環(huán)上三條側(cè)鏈烷基化，形成中間體，最后環(huán)合成含過氧橋的倍半萜內(nèi)酯。但過程均過于復(fù)雜，尚未顯示出商業(yè)的可行性。
從青蒿酸為原料出發(fā)，經(jīng)過五步反應(yīng)得到青蒿素，總得率約為35~50%。
①:青蒿酸在重氮甲烷/碘甲烷/酸催化下與甲醇反應(yīng)，再在氯化鎳存在的條件下，被硼氫化鈉選擇性還原得到二氫青蒿酸甲酯;
②:二氫青蒿酸甲酯在四氫呋喃或乙醚溶液中用氫化鋁鋰還原成青蒿醇;
③:青蒿醇在甲醇/二氯甲烷/氯仿/四氯化碳溶液中被臭氧氧化后得到過氧化物，抽干后再在.
二甲苯中用對甲苯磺酸處理得到環(huán)狀烯醚;④:環(huán)狀烯醚溶解于溶劑中，在光敏劑玫瑰紅/亞甲基藍(lán)/竹紅菌素等存在下進(jìn)行光氧化合生成二氧四環(huán)中間體，再用酸處理得到脫羧青蒿素;⑤:脫羧青蒿素在四氧化釘氧化體系或鉻酸類氧化劑的作用下氧化得到青蒿素。
可由多種路線對青蒿素進(jìn)行全合成。如Schmil等1983年報(bào)道了一條應(yīng)用關(guān)鍵化合物烯醇醚在低溫下的光氧化反應(yīng)引進(jìn)過氧基的全合成路線,反應(yīng)以(-)-2-異薄荷醇為原料，保留原料中的六元環(huán)，環(huán)上三條側(cè)鏈烷基化，形成中間體，最后環(huán)合成含過氧橋的倍半萜內(nèi)酯。許杏祥等于1986年報(bào)道了青蒿素的化學(xué)合成途徑，其合成以R-(+)-2香草醛為原料，經(jīng)十四步合成青蒿素。
萜類化合物的生物合成途徑非常復(fù)雜,對于青蒿素這一類低含量的復(fù)雜分子的生物合成研究更是如此。用以下三種途徑可生物合成青蒿素:
(1)通過添加生物合成的前體來增加青蒿素的含量;
(2)通過對控制青蒿素合成的關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)控，或者對關(guān)鍵酶控制的基因進(jìn)行激活來大幅度增加青蒿素的含量;
(3)利用基因工程手段來改變關(guān)鍵基因以增強(qiáng)它們所控制酶的效率。
對于倍半萜內(nèi)酯的合成，其限速步驟一是環(huán)化和折疊成倍半萜母核的過程，另一個(gè)限速步驟為形成含過氧橋的倍半萜內(nèi)酯過程。研究人員通過放射性元素示蹤法對青蒿素的生物合成途徑進(jìn)行了研究,認(rèn)為青蒿素的生物合成可以從法尼基焦磷酸出發(fā)，經(jīng)耗牛兒間架、雙氫木香交酯、杜松烯內(nèi)酯和青薔素B，最終合成青蒿素。