生物技术制药青蒿素
青蒿素发明的用途
青蒿素发明的用途青蒿素是一种从中草药青蒿（Artemisia annua）中提取出的有效药物成分，具有广泛的用途。
青蒿素的发现和应用是中国科学家屠呦呦在20世纪70年代初的一项重大成就，为世界医药界做出了巨大贡献。
以下是青蒿素的一些重要用途。
1. 抗疟疾药物：青蒿素最主要的用途是治疗疟疾。
疟疾是由寄生虫引起的传染病，青蒿素能杀灭疟原虫在感染人体后的红细胞内的繁殖期，从而迅速缓解症状，治愈疟疾。
青蒿素被广泛应用于世界范围内的疟疾防治工作中，特别是对抗疟疾病毒耐药性的问题具有重要意义。
2. 抗肿瘤药物：研究发现，青蒿素对某些类型的癌细胞具有抑制作用。
青蒿素能够干扰癌细胞的氧化还原平衡，导致癌细胞死亡。
青蒿素被认为是一种低毒性、高效能的抗肿瘤药物，对治疗一些肿瘤类型，如乳腺癌、食管癌、结肠癌等具有潜力。
此外，青蒿素也被用作辅助治疗放化疗的药物。
3. 抗病原微生物药物：青蒿素还被发现对一些病原微生物具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫等作用。
青蒿素可以抑制多种细菌的生长和繁殖，对某些耐药菌株有效；对某些病毒，如艾滋病毒、乙肝病毒等也有抑制作用；对一些寄生虫，如疟原虫以外的寄生虫也具有抗病原作用。
青蒿素在临床实践中广泛应用于治疗细菌感染、病毒感染和寄生虫感染等疾病。
4. 免疫调节剂：青蒿素还具有免疫调节的作用，可以改善机体的免疫功能和抗炎能力。
青蒿素可以抑制炎症反应的发生和发展，减轻炎症引起的症状和组织损伤。
此外，青蒿素还能调节免疫系统，增强机体对外界病原体的抵抗力，提高机体免疫功能。
5. 抗氧化剂：青蒿素是一种强效的抗氧化剂，具有清除自由基、减轻氧化应激损伤的作用。
青蒿素可以降低细胞内的氧化应激水平，减少氧化应激对细胞和组织的损伤。
青蒿素的抗氧化性质对于治疗一些与氧化应激相关的疾病，如心血管疾病、神经系统疾病等具有潜在的治疗价值。
除了以上几个主要用途外，青蒿素还被用于治疗风湿病、肝病、肺部疾病等一些与炎症和免疫系统相关的疾病。
青蒿素
鉴定
标准曲线的测定 精确称取青蒿素标样13mg, 置10ml容量瓶中, 加入 甲醇溶解并定容至刻度。分别吸取此溶液0.1、 0.2、0.3、0.4、0.5ml 于10ml 容量瓶中, 补充甲 醇至1m l。加入4.0mL 0.2% NaOH 溶液摇匀。于 50℃水浴中加热反应30min。以流水冷却至室温, 加0.4% 冰醋酸至刻度, 摇匀,精滤。按照上述色谱 条件分别进行测定, 取3次峰面积的平均值作图, 得到一条直线, 数据经回归处理, 方程为 y=1.196x+ 0.0256, r= 0.9996。
分离纯化
• 活性炭脱色������ 提取条件同上, 溶剂为石油醚( 30- 60℃), 称青蒿叶 粉末( 60目) 60g, 浓缩至100ml。将提取液25ml于 50ml的三角瓶中, 按1%加入已于105℃活化30min 的活性炭, 后将于45℃恒温保温30min, 后过滤, 并 用石油醚( 30 -60℃)定容至25ml。 后用薄层扫描 法检测(薄层板上样液各点10 uL对照品( C= 0.228mg /ml)点15 ul) 。
鉴定
• 高效液相检测������ 青蒿素的色谱分析条件色谱柱: Krom asil ODS 反相柱( 4.6mm ×250mm ), 粒径5um, 柱温: 30℃ ; 流动相: 甲 醇:pH5.8 ,1.01mol/L ,醋酸、醋酸钠( 67: 33); 流速: 1m l/min; 检测波长: 260nm; 灵 敏度: 0.16AUFS; 进样量: 20ul。
鉴定
• 样品液的处理 分别精确称取结晶品13.02mg, 置10ml容量瓶 中, 加入甲醇溶解并定容至刻度。分别吸取 此溶液0.5ml于10ml容量瓶中, 之后同标准 品处理。
应用
青蒿素的开发过程
青蒿素的开发过程一、背景青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物，由中草药青蒿提取而来。
在20世纪60年代初期，中国科学家屠呦呦和她的同事们成功地从青蒿中提取出了青蒿素，并证明了它对疟原虫的杀灭作用。
这一发现对全球抗击疟疾具有重要意义。
二、青蒿素的开发过程1. 静置提取法最初，屠呦呦和她的同事们采用了传统的中药制备方法——静置提取法，将青蒿叶子放在水中浸泡，然后将浸泡液过滤并加入酸性溶液。
这种方法虽然简单易行，但提取效率低下。
2. 反复萃取法为了提高提取效率，科学家们开始使用反复萃取法。
这种方法利用有机溶剂（如乙醚）将青蒿素从青蒿叶子中萃取出来。
然后通过挥发有机溶剂来得到纯净的青蒿素。
这种方法虽然效率更高，但仍存在一些问题：生产成本高，有机溶剂对环境和人体健康有害。
3. 合成法为了解决生产成本高的问题，科学家们开始尝试合成青蒿素。
这种方法使用化学反应将原材料转化为青蒿素。
虽然这种方法可以大规模生产青蒿素，但合成过程中会产生一些有害物质，对环境和人体健康也存在潜在风险。
4. 半合成法综合考虑以上几种方法的优缺点，科学家们最终采用了半合成法。
这种方法结合了传统的静置提取法和现代化学技术。
首先通过静置提取法从青蒿叶子中提取出青蒿酸，并将其转化为二氢青蒿酸。
然后再通过化学反应将二氢青蒿酸转化为纯净的青蒿素。
这种方法不仅效率高，而且不会产生有害物质，对环境和人体健康无害。
三、结论通过多年的研究和实践，科学家们最终找到了一种高效、安全、可持续的方法来制备青蒿素。
这种方法不仅为疟疾治疗提供了重要的药物，也为现代医学的发展做出了贡献。
生物技术制药青蒿素
生物技术制药PPT讲稿第二张PPT：2011年23日国际医学大奖——美国拉斯克奖临床研究奖授予中国中医科学院终身研究员屠呦呦，以表彰她“发现了青蒿素——一种治疗疟疾的药物，在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命”。
疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。
寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫，三日疟原虫，恶性疟原虫和卵形疟原虫。
在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫。
青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。
也是中国发现的第一个被国际公认的天然药物。
青蒿素类药物毒性低、抗虐性强，被WTO批准为世界范围内治疗脑型疟疾和恶性疟疾的首选药物。
黄花蒿（Artemisia annua Linn）又叫黄蒿，是菊科蒿属的一年生草本植物，广泛分布在国内各省。
为中国传统中草药。
其有效成分—青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。
“青蒿一握，水一升渍，绞取汁尽服之”。
《肘后备急方》第三张PPT80年代以来，青蒿素的化学合成、生物合成及组织培养相继成功，但由于受率低、成本高而难以投入工业化生产，目前青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。
然而青蒿素含量随产地不同差异极大。
除中国重庆东部、福建、广西、海南部分地区外，世界绝大多数地区生产的青蒿中的青蒿素含量都很低，无利用价值。
据国家有关部门调查，在全球范围内，只有中国重庆酉阳地区武睦山脉生长的青蒿素才具有工业提炼价值。
第五张PPT：MV A、MEP途径合成萜类MV A甲戊二羟酸FPP法尼基焦磷酸紫穗槐-4-11-二烯合酶（ADS）该酶是将倍半萜通用前体FPP 引导至青蒿素生物合成下游途径的关键酶。
在青蒿或非青蒿植物中, 存在着多个能氧化紫穗槐-4, 11-二烯的酶2006年,美国和加拿大的两个实验室室先后从青蒿腺毛中克隆得到了紫穗槐-4, 11-二烯氧化酶基因CYP71A V1,在氨基酸序列上存在差异, 发现这两个蛋白都能将紫穗槐-4, 11-二烯连续催化形成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸, 是多功能酶。
青蒿素的提取工艺
青蒿素的提取工艺青蒿素是一种重要的抗疟药物，是从青蒿（Artemisia annua L.）中提取得到的。
青蒿素的提取工艺是一项关键的技术，合理的提取工艺可以提高青蒿素的产量和纯度，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
青蒿素的提取工艺通常包括以下几个步骤：原料采集与处理、提取剂的选择、提取工艺参数的优化、提取液的浓缩和纯化等。
原料采集与处理是青蒿素提取的第一步。
青蒿通常在开花前后采收，采集后应及时进行初步处理，包括去除杂质、清洗和晾干等，以保证原料质量的稳定。
提取剂的选择是青蒿素提取工艺中的关键环节。
常用的提取剂包括乙醇、乙醚、丙酮等。
不同的提取剂有不同的溶解能力和选择性，对提取效果有着重要影响。
因此，根据青蒿素的溶解度和提取剂的特性选择合适的提取剂，可以提高提取效率和纯度。
第三，提取工艺参数的优化是青蒿素提取工艺的关键环节。
包括提取温度、提取时间、料液比等参数的确定。
不同的参数对提取效果有着重要的影响。
通过合理地优化这些参数，可以提高青蒿素的提取率和纯度。
第四，提取液的浓缩是青蒿素提取工艺中的重要步骤。
常用的浓缩方法有真空浓缩、减压蒸发等。
通过浓缩，可以减少提取液的体积，提高青蒿素的浓度，从而方便后续的纯化工艺。
纯化是青蒿素提取工艺的最后一步。
常用的纯化方法有结晶、溶剂萃取、柱层析等。
通过纯化，可以进一步提高青蒿素的纯度，去除杂质，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
青蒿素的提取工艺是一项复杂而关键的技术，合理的提取工艺可以提高青蒿素的产量和纯度，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
通过原料采集与处理、提取剂的选择、提取工艺参数的优化、提取液的浓缩和纯化等步骤，可以得到高质量的青蒿素产品。
青蒿素的提取工艺的不断改进和优化，将进一步推动青蒿素的应用和发展，为人们的健康事业做出更大的贡献。
【最新】青蒿素生物合成
【最新】青蒿素生物合成
青蒿素存在于中草药青蒿的花叶中，茎中不含有，是一种含量非常低的萜类化合物，生物合成途径非常复杂。
现已知可通过三种方式进行青蒿素的生物合成：
一是通过对控制青蒿素合成的关键酶进行调控，添加生物合成的前体来增加青蒿素的含量；
二是激活关键酶控制的基因，大幅度增加青蒿素的含量；
三是利用基因工程手段改变关键基因，以增强它们所控制酶的作用效率。
生物合成过程中，青蒿素的含量受光照、外源激素、芽分化等生理生态因子的影响很大，温度对于生物合成也有极大影响，通过试验研究发现，青蒿幼苗在40℃条件下，处理36h后，青蒿素的质量分数提高到最大为68%。
除青蒿之外，其它植物也可以合成青蒿素，2011年研究人员从烟草中合成青蒿素。
此方法与传统化学方法相比，所用的化学试剂大大减少，有利于环境的保护，且该生物合成方法的受体为烟草，在中国较为广泛，因此原料来源较为丰富，但不足的是用烟草合成青蒿素过程中的某些反应基质并不清楚，还有待开发，但该合成方法仍有较好的工业应用前景。
将一个青蒿基因植入大肠杆菌，改造后的大肠杆菌制造出一种中间化合物，这种化合物经过数步处理就能成为青蒿素的原料——青蒿酸。
把一种特殊的酶植入酵母后，酵母把前面提到的中间化合
物改造成了青蒿酸。
通过微生物工业生产青蒿素的技术链条已经基本成形。
这意味着青蒿素的价格将下降90%。
青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药
青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药1. 本文概述青蒿素是从中国传统药物青蒿中提取的抗疟药物，它的发现和应用为全球疟疾耐药性难题提供了有效的解决方案。
自20世纪70年代青蒿素问世以来，它及其衍生物、复方在抗疟临床中得到广泛应用，成为疟疾肆虐地区的救命药。
青蒿素的发现者屠呦呦因此获得了诺贝尔生理学或医学奖、国家最高科学技术奖以及“共和国勋章”等荣誉。
本文将详细介绍青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药的历程，包括其发现、研发、应用以及对世界疟疾防治的影响。
2. 青蒿素的历史渊源青蒿素的发现和应用是中国传统医学与现代科学技术相结合的伟大成果。
其历史渊源可以追溯到古代中国，特别是在《肘后备急方》一书中，记载了一种以青蒿为主要原料的药方，用于治疗疟疾。
这种药方的发现，为后来青蒿素的提取和应用奠定了基础。
在20世纪60年代末，中国科学家屠呦呦领导的研究团队在研究传统中草药的过程中，注意到了青蒿的抗疟效果。
通过对古代药方的深入研究和现代科学技术的应用，屠呦呦团队成功从青蒿中提取出了有效成分——青蒿素。
这一发现不仅极大地改善了疟疾的治疗效果，还为全球抗疟事业做出了巨大贡献。
青蒿素的发现，是中医药传统知识与现代科学技术相结合的典范。
它不仅体现了中华民族对世界医学宝库的贡献，也展示了中国科学家的创新精神和卓越才能。
青蒿素的成功提取和应用，不仅挽救了无数生命，还促进了中西医学的交流与融合，为全球医学发展开辟了新的道路。
3. 青蒿素的科学发现青蒿素的发现，是一场源于中国传统药方的科学探险。
1969年，中国面临全球范围内疟疾疫情的挑战，特别是恶性疟的高发病率和死亡率，使得寻找新的抗疟药物成为迫切的需求。
在此背景下，中国中医研究院（现为中国中医科学院）接受了抗疟药物研究的艰巨任务。
屠呦呦带领的团队深入研究了大量中国古代医药文献，从中筛选出2000多种可能具有抗疟活性的中草药。
他们通过反复试验，筛选出青蒿作为重点研究对象。
在历经数百次的失败后，屠呦呦团队终于发现了青蒿中的有效抗疟成分——青蒿素。
青蒿素 生物化学-概述说明以及解释
青蒿素生物化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述青蒿素是一种来自于青蒿属植物（Artemisia）的天然化合物，被广泛应用于抗疟疾领域。
自从20世纪70年代青蒿素的抗疟活性被发现以来，青蒿素已经成为了目前治疗疟疾的重要药物之一。
青蒿素的独特结构和药理作用使其具有优秀的抗疟效果，特别是对于多药耐药性疟疾的治疗效果显著。
本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，探讨其在抗疟疾领域的重要性，同时对青蒿素近年来的研究进展和未来展望进行分析和归纳。
文章的目的是为读者提供关于青蒿素的全面了解，并展望其在医药领域的应用前景。
在本文的正文部分，我们将先介绍青蒿素的发现与历史背景，包括植物来源的发现和早期研究成果。
然后我们将详细探讨青蒿素的生物化学特性，包括其化学结构和生物合成途径。
接下来，我们将阐述青蒿素的药理作用，包括其抗疟机制和其他可能的药理活性。
通过对这些方面的描述，读者将能够更好地理解青蒿素在抗疟疾领域的重要性。
在结论部分，我们将总结青蒿素在抗疟疾领域的重要性，并展望其未来的研究进展和应用前景。
我们将讨论青蒿素的局限性以及可能的改进途径，以期为疟疾治疗提供更有效的方法。
通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供有关青蒿素的全面了解，同时为未来的研究和应用提供指导和启示。
青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，其在临床治疗中的应用前景仍然值得期待。
1.2文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对文章进行概述，介绍青蒿素这一主题的背景和意义。
首先，青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，在全球范围内应用广泛，具有极高的疗效和安全性。
其发现和研究不仅对抗击疟疾具有重要意义，也为天然产物药物研究提供了范例。
然后，本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，深入探讨其在抗疟疾领域中的重要性和研究进展。
最后，文章将对青蒿素的未来展望和应用前景进行展望，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
正文部分将着重介绍青蒿素的发现与历史背景、生物化学特性和药理作用。
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生物技术制药PPT讲稿
第二张PPT：
2011年23日国际医学大奖——美国拉斯克奖临床研究奖授予中国中医科学院终身研究员屠呦呦，以表彰她“发现了青蒿素——一种治疗疟疾的药物，在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命”。
疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。
寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫，三日疟原虫，恶性疟原虫和卵形疟原虫。
在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫。
青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。
也是中国发现的第一个被国际公认的天然药物。
青蒿素类药物毒性低、抗虐性强，被WTO批准为世界范围内治疗脑型疟疾和恶性疟疾的首选药物。
黄花蒿（Artemisia annua Linn）又叫黄蒿，是菊科蒿属的一年生草本植物，广泛分布在国内各省。
为中国传统中草药。
其有效成分—青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。
“青蒿一握，水一升渍，绞取汁尽服之”。
《肘后备急方》
第三张PPT
80年代以来，青蒿素的化学合成、生物合成及组织培养相继成功，但由于受率低、成本高而难以投入工业化生产，目前青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。
然而青蒿素含量随产地不同差异极大。
除中国重庆东部、福建、广西、海南部分地区外，世界绝大多数地区生产的青蒿中的青蒿素含量都很低，无利用价值。
据国家有关部门调查，在全球范围内，只有中国重庆酉阳地区武睦山脉生长的青蒿素才具有工业提炼价值。
第五张PPT：
MV A、MEP途径合成萜类MV A甲戊二羟酸FPP法尼基焦磷酸
紫穗槐-4-11-二烯合酶（ADS）该酶是将倍半萜通用前体FPP 引导至青蒿素生物合成下游途径的关键酶。
在青蒿或非青蒿植物中, 存在着多个能氧化紫穗槐-4, 11-二烯的酶2006年,美国和加拿大的两个实验室室先后从青蒿腺毛中克隆得到了紫穗槐-4, 11-二烯氧化酶基因CYP71A V1,在氨基酸序列上存在差异, 发现这两个蛋白都能将紫穗槐-4, 11-二烯连续催化形成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸, 是多功能酶。
CYP71A V1是一种P450氧化酶, 其不能单独发挥作用, 必须由电子配偶体的配合。
2006年, Keasling实验室在克隆得到CYP71A V1后, 从青蒿中将CYP71A V1的电子配偶体——细胞色素P450还原酶基因（CPR）也克隆了出来。
Dbr2在腺毛中表达最高, 特异性地作用于青蒿醛, 生成11R-二氢青蒿醛, 对青蒿酸、青蒿醇、artemisitene和arteannuin B均无活性。
09年科学家从青蒿中分离得到1个醛脱氢酶基因, 命名为Aldh1。
该基因CDS长为1 497 bp, 编码498氨基酸, 分子质量是53.8 kD。
ALDH1的N末端无信号肽, 也没有细胞器定位序列。
ALDH1在腺毛中表达最高, 在花芽中表达适中, 在叶子中表达较低, 而在根中检测不到活性, 这种表达方式与CYP71A V1的很相似, 也与青蒿素在植物中的分布很相似。
第六张PPT
2003年，美国Keasling小组将青蒿ADS基因经密码子优化后导入大肠杆菌中表达，首次在细菌体内合成出青蒿素的第一个关键前体——紫穗槐-4,11-二烯
2006年，Keasling小组将ADS基因连同CYP71A V1和CPR基因同时导入酿酒酵母中表达，培育出世界上第一株生产青蒿酸的酵母工程菌，经代谢途径修饰与优化，其产率已达153 mg/L，加拿大的一支队伍于08年将新克隆的青蒿DBR2基因连同ADS，CYP71A V1和CPR 基因一同导入酿酒酵母，率先培育出合成双氢青蒿酸的酵母工程菌。
美国肯塔基大学将青蒿ADS基因及鸟类FPS基因导入烟草中表达，经叶绿体信号序列引导，ADS 和FPS 被转运至叶绿体，并合成紫穗槐-4,11-二烯。
第七张PPT
一：只导入青蒿素合成特异途径中的基因利用底盘细胞中固有的底物供应途径，达到制备青蒿素中间体的目的。
二：除了导入青蒿素合成特异途径中的基因外，还导入了底物供应途径的限速酶基因。
三：除了导入青蒿素合成特异途径中的基因外，另外导入一条底物供应途径。
第八张PPT：
增加FPP合成途径中酶基因的拷贝数, 能有效地增加底物的供应。
通过将甲羟戊酸生物合成相关操纵子的Lac启动子替换成强启动子araBAD后, 导致甲羟戊酸积累。
这种策略主要针对以植物为底盘细胞的合成生物学研究。
植物中存在两条萜类生物合成途径, 细胞质中主要是MV A途径发挥作用, 而质体主要通过MEP途径供应前体, 在这两条途径的作用下, 在不同的区室形成了含量有差异的萜类前体池。
当将不同的萜类生物合成途径导向不同的区室时, 由于前体供应的差异, 使得萜类产物的产量也有很大不同。
导向质体的紫穗槐-4, 11-二烯代谢途径产生的紫穗槐-4, 11-二烯产量比导向细胞质中的紫穗槐-4, 11-二烯代谢途径产生的紫穗槐-4, 11-二烯产量高40 000倍。
当CYP71A V1的N末端跨膜序列被假丝酵母(Candida tropicalis) 的P450跨膜序列取代时, 或者用来自金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 的HMGR和HMGS两个基因元件取代工程菌中甲羟戊酸代谢模块中的HMGR和HMGS元件后, 该工程菌中紫穗槐-4,11-二烯产量也会显著上升。
第九张PPT：
几个与FPP合成相关的基因的表达被正调控，而另外几个促使FPP转变成固醇的基因被负调控。
同时为了保证宿主菌株的遗传稳定性，所有这些对宿主细胞进行的修饰都是通过染色体融合进行的。
首先，将一截短的水溶性酶3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶（tHMGR，固醇合成的限速酶）过表达。
利用一个启动子(PMET3)，通过对编码鲨稀合酶（固醇生物合成途径中FPP合成后第一步）的ERG9基因进行负调控。
在酵母染色体更远处在转进一个tHMGP拷贝可以将将其合成量再增加。