天然药物青蒿素的合成及研究进展
青蒿素类化合物的合成及其生物活性研究
青蒿素类化合物的合成及其生物活性研究青蒿素，是一种来自植物青蒿中的天然产物，具有治疗疟疾的功效。
在20世纪70年代，中国科学家屠呦呦首次从中提取出青蒿素，为疟疾的治疗开辟了新的途径。
随着近年来药物研究的深入，青蒿素及其衍生物也引起了越来越多的关注，成为治疗多种疾病的前沿研究领域之一。
本文主要介绍青蒿素类化合物的合成及其生物活性研究。
青蒿素类化合物的合成研究青蒿素的药效作用是由其含有的内酯环、大环和过渡金属等多种结构单元共同作用所致。
由于青蒿素的天然来源极为有限，因此合成青蒿素类化合物成为了研究的焦点之一。
近年来，科学家们在合成青蒿素及其衍生物方面取得了重大进展。
1.1 外消旋青蒿素的不对称合成研究外消旋青蒿素是一种含有两个手性中心的化合物，如何实现其对映异构体的选择合成是一个难点。
研究表明，通过使用手性催化剂或手性辅助剂等手段，可以实现对青蒿素对映异构体的选择合成。
例如，有学者使用氨基醇作为手性辅助剂，在对应的氧化反应中合成了具有高对映选择性的青蒿素衍生物。
1.2 单端基的青蒿素类化合物的合成研究单端基的青蒿素衍生物通常指在中环上引入一个含有反式-亲核芳香取代反应活性的单端基基团。
其主要药理作用也是通过识别阴性药物靶标来发挥作用。
近年来，研究显示，使用磺酰胺基团或其他亲核基团可以有效引入单端基，实现对青蒿素类化合物的不对称合成。
青蒿素类化合物的生物活性研究青蒿素及其衍生物不仅具有治疗疟疾的功效，还可以用于治疗多种疾病，如艾滋病、癌症、系统性红斑狼疮等。
下面我们将介绍青蒿素类化合物在不同领域中的生物活性研究进展。
2.1 抗癌作用青蒿素类化合物在抗癌领域中的应用研究非常广泛。
研究表明，青蒿素类化合物具有广谱的抗肿瘤效应，可以抑制多种癌细胞的生长和增殖。
此外，青蒿素类化合物还可通过诱导癌细胞凋亡、调节基因表达和代谢等多种方式发挥作用。
2.2 免疫抗病毒作用青蒿素及其衍生物在治疗艾滋病等病毒感染方面也具有较好的疗效。
青蒿素的生物合成与药理研究
青蒿素的生物合成与药理研究青蒿素（Artemisinin）是一种世界公认的抗疟药物，它被认为是目前全球治疗疟疾的最有效药物之一。
青蒿素之所以备受瞩目，不光因为它是一种高效的抗疟药物，还因为它的生物合成过程具有很高的科学研究价值。
青蒿素最初由中国的中草药青花蒿（Artemisia annua）提取而得。
这种植物有着悠久的历史与文化背景，中国古代医书《神农本草经》中，就曾对青花蒿进行了详细介绍。
直到20世纪60年代，由于西方的研究者发现了青花蒿能治疗疟疾的特性，青花蒿的药用价值才得到了全世界的公认。
青蒿素的生物合成是一个复杂的过程。
在植物体内，青蒿素通过草酸途径生物合成，其中还涉及到一系列中间体的生成和转化。
不经意间一个短小的分子，就涉及到了许多化学环节，这也是这个分子非常重要的一个原因。
已有的研究显示，青蒿素的合成不仅受限于基因因素，还受到许多生态环境因素的影响，比如温度、光照、湿度等等。
为了更好地理解青蒿素的生物合成机理，以及挖掘这个分子的更多生物活性，许多研究者在青蒿素研究领域做出了不懈的努力。
他们通过外源基因的导入、转基因技术、化学合成等多种手段，对青蒿素的步步生物合成机制及其生物效应进行了深入研究。
其中，应用遗传学、生物化学和细胞生物学等多学科知识的方法，探究青蒿素与疟原虫之间的相互作用及机理，成为了当前研究的主要方向。
目前青蒿素的抗疟机理已被揭示，它在细胞内可以迅速被代谢成二氧化碳、水和一些亚硝酰阴离子等产物，同时还有大量的自由基产物，这些自由基具有极强的活性，可以直接杀死疟原虫。
有研究人员发现，青蒿素还具有重要的生物活化作用，可以促进免疫复杂与活性物质的释放，从而增强机体的免疫力，这也为今后应用青蒿素研究其他传染病的治疗提供了新思路。
除了用于治疗疟疾之外，青蒿素还显示出一些新颖的生物活性，比如其对癌细胞、病毒、细菌等的抑制作用。
这些活性的关键，在于青蒿素分子的独特结构。
据研究显示，青蒿素和其衍生物被认为是多种潜在的抗癌化合物，因为它们可以抑制癌症细胞的生长和扩散。
青蒿中青蒿素提取工艺研究进展
青蒿中青蒿素提取工艺研究进展青蒿素是一种由青蒿植物提取的天然化合物，具有出色的抗疟疾活性。
自1972年青蒿素被发现以来，其提取工艺的研究不断深入。
本文将介绍青蒿素的分类、特点，以及从传统到现代的提取工艺研究进展。
青蒿素属于倍半萜类化合物，包括青蒿素、青蒿素甲、青蒿素乙、青蒿素丙等。
这些化合物具有相同的四环结构，但侧链不同。
青蒿素具有出色的抗疟疾活性，其作用机制是通过干扰疟原虫的表膜和线粒体功能，从而起到抗疟作用。
传统的青蒿素提取方法包括溶剂萃取法、水蒸气蒸馏法、升华法等。
这些方法主要是利用青蒿素在不同溶剂或不同温度下的溶解度或挥发性的差异，将其从植物中分离出来。
但这些方法的提取效率较低，且可能造成环境污染。
为了提高青蒿素的提取效率，人们不断改进提取方法。
例如，超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶辅助提取法等。
这些方法利用先进的物理或化学手段，加速青蒿素从植物中的溶出，从而提高提取效率。
近年来，一些新型的提取技术，如超临界流体萃取、离子液体萃取、加速溶剂萃取等也逐渐应用于青蒿素的提取。
这些技术具有提取效率高、环保性能好等优点，为青蒿素的提取工艺研究开辟了新的途径。
随着科学技术的发展，青蒿素提取工艺的研究将更加深入。
结合当前市场需求和应用前景，以下优化策略和未来发展方向值得：结合新型技术和传统工艺：将新型提取技术与传统工艺相结合，可以充分发挥各自的优势，提高青蒿素的提取效率。
例如，将超临界流体萃取技术与溶剂萃取法相结合，可以实现高效、环保的青蒿素提取。
绿色环保：随着环保意识的提高，开发绿色环保的青蒿素提取工艺成为未来的研究重点。
通过选用环保型溶剂、降低能耗和减少废物排放等措施，实现青蒿素提取的绿色可持续发展。
多元化资源利用：除了从青蒿植物中提取青蒿素，还可以考虑从其他资源中发掘含有青蒿素的化合物。
例如，真菌和微生物次生代谢产物中可能含有与青蒿素结构相似的化合物，为青蒿素类化合物的开发提供新的资源。
工业化生产：优化青蒿素提取工艺，提高生产效率，实现工业化生产是未来的重要方向。
青蒿素研究进展
青蒿素研究进展一、本文概述青蒿素，源自中国传统草药青蒿（Artemisia annua L.），自20世纪70年代初被发现以来，已成为全球抗击疟疾的重要武器。
由于其独特的抗疟效果和相对较低的副作用，青蒿素在全球范围内得到了广泛应用，特别是在疟疾疫情严重的地区。
然而，随着研究的深入和临床应用的广泛，青蒿素的研究也面临着新的挑战和机遇。
本文旨在全面概述青蒿素的研究进展，包括其提取工艺、作用机制、临床应用以及面临的挑战等方面，以期为青蒿素的深入研究和临床应用提供参考和借鉴。
在提取工艺方面，本文介绍了青蒿素的提取方法、纯化技术和质量控制等方面的研究进展，包括传统提取方法、现代提取技术以及新型提取技术等。
这些技术的进步为青蒿素的大规模生产和质量控制提供了有力保障。
在作用机制方面，本文综述了青蒿素抗疟作用的分子机制、信号通路以及与其他药物的协同作用等方面的研究。
这些研究不仅有助于深入理解青蒿素的抗疟机理，还为开发新型抗疟药物提供了理论依据。
在临床应用方面，本文总结了青蒿素在疟疾治疗中的临床应用效果、适应症以及不良反应等方面的研究成果。
同时，还探讨了青蒿素在其他疾病领域的应用潜力，如抗肿瘤、抗炎等。
在面临的挑战方面，本文分析了青蒿素研究中存在的问题和困难，包括资源短缺、耐药性、药物相互作用等。
这些问题的解决需要科研工作者和临床医生的共同努力和智慧。
本文旨在全面概述青蒿素的研究进展，以期为推动青蒿素的深入研究和临床应用提供参考和借鉴。
通过不断的研究和创新，我们相信青蒿素将在全球抗击疟疾和其他疾病的战斗中发挥更加重要的作用。
二、青蒿素的来源与提取青蒿素，这一在全球范围内广受瞩目的药物，其来源与提取过程充满了科学与探索的魅力。
它来源于菊科植物青蒿，这是一种在中国及亚洲其他地区广泛分布的植物。
自古以来，青蒿便在中医理论中占据了一席之地，被用于治疗各种疾病。
然而，青蒿素的提取和发现，则是现代科学与传统医学相结合的产物。
青蒿素的合成途径与抗疟原理研究
青蒿素的合成途径与抗疟原理研究青蒿素是一种来自青蒿植物中提取的有效抗疟药物，它可以快速杀死寄生虫，并且对产生抗药性的疟原虫也有一定的作用。
青蒿素的研究，因其来源于中药蒿属植物，而成为我国药物研究领域的重要研究对象，并在全球范围内得到了广泛的关注。
青蒿素的合成途径青蒿素的合成途径是一个复杂的过程。
早期的青蒿素来源主要是从青蒿植物中提取，通过纯化和结晶技术制备。
随着技术的提升，人们开始尝试通过合成途径来制备青蒿素，发现青蒿素化学合成有两种途径：第一种是以三氧代环己烷为原料进行合成，这个方法又名青蒿素制备法；第二种是以β-蒎烯为原料合成。
青蒿素制备法主要是通过对三氧代环己烷进行化学反应，制得二氧化氯苯菲啶，再经脱氧，得到青蒿素。
以β-蒎烯为原料合成途径主要是通过将β-蒎烯进行氧化，再进行多步反应合成青蒿素。
在这些合成方法中，青蒿素制备法是以三氧代环己烷为原料，经过多步反应得到青蒿素，该方法的优点是方法简单易行，收率高，因此得到了广泛的应用。
抗疟原理研究青蒿素是一种有效的抗疟药物，对疟原虫有强烈的抑制作用。
那么，青蒿素的抗疟作用是怎么实现的呢？青蒿素的抗疟作用主要是通过两种途径实现的：第一种途径是通过强烈的氧化还原作用抑制疟原虫。
青蒿素的分子中含有一个内酯、一个二氧苯基和一个氧杂环庚烷1,2,4-三氧化物环节，其中二氧苯基和内酯分别与疟原虫的寄生DNA相连接，阻止其复制。
而氧杂环庚烷1,2,4-三氧化物则作为一个强氧化剂与疟原虫中的铁离子发生反应，产生有害的自由基并杀死寄生虫。
第二种途径是通过青蒿素与疟原虫脱氧酶发生反应，阻止疟原虫继续进行DNA脱氧作用。
疟原虫中的脱氧酶基于铁离子催化生化反应与DNA配对，如果没有青蒿素来阻止它，疟原虫将因失去足够的双链DNA而死亡。
结语青蒿素的制备与合成途径的研究与抗疟原理研究是青蒿素研究的两个重要方面。
青蒿素制备法和β-蒎烯法是目前应用最广泛的两大青蒿素化学合成路线，通过这些方法合成了大量的青蒿素类药物。
青蒿素生物合成的研究探究状况文档
青蒿素生物合成的研究状况青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。
20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。
1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。
1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。
目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。
除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。
但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。
1植物提取现在，药用青蒿素基本来自植物黄花蒿的提取物。
多年来，野生黄花蒿资源分布零散，其中青蒿素含量非常低，仅为0．4％～1．0％，且产量和品质也不稳定，影响生产工艺和成本[3]。
人们在其近缘植物中至今尚未发现含有青蒿素的植物。
在已探明有利用价值的野生黄花蒿资源中，每年仅可提取青蒿素为10至20吨，远远不能满足市场每年近200吨的需求。
另外，由于作为原料的黄花蒿要求在花前收获，这将导致野生黄花蒿种子逐年减少，进而引发资源枯竭。
况且从黄花蒿叶和花蕾等部分中提取，但环节较多，费时又费力。
2化学全合成青蒿素是具有过氧基团的新型倍半萜内酯，其分子式为C15H22O5，相对分子质量为282.33[4]。
青蒿素虽已能人工合成，但由于合成难度大、成本高、毒性较大，未能投入工业化生产[5]。
3生物合成鉴于此，青蒿素生物合成的研究，对于有效提高青蒿素的生物产量、青蒿素生物工程应用和黄花蒿药用植物资源的可持续利用，均有较重要大的理论意义和应用价值。
3.1青蒿素前体化合物与青蒿素生物合成有关的中间体有十几种，其中最重要的是青蒿酸、青蒿素B、青蒿烯、二氢青蒿素等[6]。
青蒿素合成的新型催化反应研究
青蒿素合成的新型催化反应研究I. 引言青蒿素是一种有效的抗疟疾药物，是由青蒿植物中的青蒿素原产生的。
虽然青蒿素已经被广泛使用了多年，但是仍然存在不足之处，如药效不稳定和合成成本较高等问题。
因此，寻找一种更加高效、成本更低的合成方法尤为重要。
目前，关于青蒿素的合成已有很多研究成果，其中一些是通过催化反应来实现的。
II. 青蒿素的催化合成方法青蒿素的催化合成方法主要分为以下几种：1. 烷基化反应烷基化反应是青蒿素合成中最常使用的一种方法。
这种方法是利用碘化钠作为催化剂，将青蒿素原与某种烷基试剂进行反应得到青蒿素。
尽管这种方法已经在一定程度上改善了青蒿素的合成成本，但是这种方法存在着烷基化反应的副产物无法很好地去除的问题。
2. 氧化偶联反应氧化偶联反应是一种将原有单键转化为双键的反应，采用Pd 催化剂进行反应，主要优点是反应条件温和、反应产物纯度高且不易产生副反应，但是反应时间较长，合成的成本也较高。
3. 氧化联芳偶联反应氧化联芳偶联反应是一种反应，将芳香环上的羟基配体与另一个芳香环化合成新的大环。
这种反应利用Pd催化剂催化反应，并且可以在可控的条件下实现，比氧化偶联反应更加高效且成本更低。
4. 烯基化反应烯基化反应是一种利用铜和银作为催化剂，将青蒿素原进行烷基化反应，并在反应中去除烷基化副产物。
这种反应可以在常温常压下进行，在反应过程中生成的副产物可以在后续反应过程中被进一步去除。
以上几种方法都可以用于青蒿素的合成，具体的选择取决于实验室条件、反应条件及需要的产物纯度等因素。
III. 催化剂的选择在青蒿素的催化合成中，催化剂的选择是非常重要的。
催化剂通常是一个需要使用非常少量的物质，但是可以在反应中提高反应速率和选择性的化合物。
这些化合物可以降低反应温度、提高产物纯度、减少副反应的产生。
需要注意的是，催化剂的选择需要根据反应的需要进行。
例如，对于氧化偶联反应和氧化联芳偶联反应来说，Pd催化剂是一个较好的选择，因为它可以很好地催化反应，同时也可以控制反应的温度和时间，并且具有较高的收率和产物纯度。
青蒿素的生物合成途径研究与利用
青蒿素的生物合成途径研究与利用青蒿素作为一种有效的抗疟疾化合物，受到了国际社会的广泛关注。
在过去的几十年间，青蒿素的制造方式一直是通过从中草药青蒿中提取得到，这种方式存在着提取过程繁琐、污染严重以及生产不稳定等问题。
近年来，随着对青蒿素生物合成途径的深入研究，利用基因工程等技术开发新型青蒿素生产工艺已成为一个热门研究课题。
青蒿素的生物合成途径青蒿素的主要生物合成途径可以分为两个主要步骤：色氨酸代谢和单萜生物合成。
在色氨酸代谢途径中，色氨酸首先被转化成柿酮酸，然后通过多个酸碱催化步骤被合成成前体化合物——艾蒿酮。
接着，在单萜类合成途径中，艾蒿酮通过多个较为复杂的转化步骤被合成成青蒿素。
其中，青蒿素是由一种名为环氧化青蒿烯（EPO）的化合物在酶的作用下合成得到的。
整个过程需要涉及大量的酶催化和多个转化步骤，每个步骤都通过不同的基因控制。
青蒿素生物合成途径的优势相比于传统的青蒿提取法，青蒿素生物合成途径具有多个显著的优势。
首先，基于生物合成的技术可以极大的改善青蒿素的纯度，从而提高其药效，减少其与其他药品的相互作用。
其次，生物合成法可以提供更广泛和稳定的青蒿素来源，在抗击疟疾这个全球性社会问题时具有重要意义。
此外，生物合成技术可以使得制药过程更加自动化，提高生产效率，降低制药成本。
青蒿素生物合成途径的挑战然而，在实际的开发和应用中，青蒿素生物合成途径的发展仍面临一些挑战。
最大的难点莫过于如何实现此复杂的合成途径中各步骤相关酶的表达、调控和优化。
此外，由于存在多个酶所参与，每个酶的表达和稳定性都需要令人担忧。
青蒿素生物合成途径的应用前景尽管存在很多挑战，但面对疟疾这个极其严重的公共卫生问题，对青蒿素生物合成途径的研究与应用仍具有广阔的发展前景。
通过对青蒿素生物合成途径的深入研究和探索，可以为其优化提供新的思路和方法，以更高效、低成本的方式生产青蒿素制剂，为控制和治疗疟疾做出更大的贡献。
结语综上，青蒿素的生物合成途径研究与利用是一项重要而复杂的任务。
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天然药物青蒿素的合成及研究进展摘要：青蒿素是目前治疗疟疾的特效药。
本文对自青蒿素发现以来的最新研究进展进行了比较详尽的综述。
内容包括:青蒿素的发现及历史，青蒿素的来源，青蒿素的全合成，青蒿素的生物合成以及植物组织培养生产青蒿素，并对青蒿素生物合成的发展前景进行了展望。
关键词：青蒿素全合成生物合成展望0.引言青蒿素（artemisine）是从中药青篙（菊科植物黄花蒿的地上部分干燥物）中提取的有过氧基团的倍半萜内酯抗疟新药，是我国发现的第一个被国际公认的天然药物，在其基础上合成了多种衍生物，如双氢青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯等。
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[1]。
而疟疾是严重危害人类健康的疾病之一，据世界卫生组织（WHO）统计，目前世界上仍有90多个国家为疟疾流行区，全球每年发病人数达3亿～5亿，年死亡人数达100万～200万，其中80 %以上的病例发生在非洲，因此对青蒿素的需求量逐年增加。
但目前世界青蒿素药物生产主要依靠我国从天然青蒿中提取,产量受资源、环境和季节的限制，且生产成本高、产量低、难以满足市场需求。
青蒿素虽已能人工合成,但成本高、难度大,也未能投入生产。
因此，为增加青蒿素的资源，世界各国都在加紧开展青蒿素及其衍生物的开发研究,长期稳定地和大量地供应青蒿素成为各国科学家面临的严峻考验。
近几年，人们试图通过化学合成和生物合成技术来解决青蒿素的生产问题。
本文将对目前国际上青蒿素研究的现状从以下几个方面进行论述。
1.青蒿素的发现及历史青蒿作为药物可以从2000年前，长沙马王堆出土的医书《五十二病》记载中发现，当时是用作治疗痔疮的。
500年后，晋代葛洪《肘后备急方》记载，青蒿就用来进行抗疟治疗了，只不过以前都是把疟疾当成热病。
医药经典著作《本草纲目》也作了同样的记述。
我国对青蒿素的研究始于60年代中期，在周总理亲自批示下，先后组织60多个科研单位和500多员研究人员坚持不懈的深入研究，研究项目包括：新抗疟药物研治、驱蚊药物及措施等，其中包括从中草药中寻找新型药物及对其进行药效筛选。
1973年，中国中医研究院中药研究所、山东省中医药研究所、云南省药物研究所分用乙醚、丙酮和石油醚从青蒿中提取到了抗疟有效成份青蒿素I。
并于1976年通过化学反应、光谱数据和x射线单晶衍射方法证明其为一种含有过氧基的新型倍半萜内酯，分子式为c H ：Os，其分子结构如下图所示[2] ，其绝对构型由刘静明等通过旋光色散和氧原子的反常散射测定[3] 。
2.青蒿素的来源目前青蒿素的获得主要靠从青蒿中直接提取。
青蒿虽在世界各地均有分布，但青蒿素的含量随产地的不同差别很大。
除我国少数地区外，绝大多数地区生长的青蒿中青蒿素的含量都很低(≤1‰)［4］。
在我国，青蒿中青蒿素的含量从南到北基本呈递减趋势。
桂、黔、川青蒿资源丰富，青蒿素含量也较高，四川酉阳地区黄花蒿的青蒿素含量平均为0.885 3%［5］。
越南、印度等国家也有少量青蒿资源。
青蒿中青蒿素含量偏低，提取成本高，导致青蒿素价格居高不下，难以满足市场需要。
3.青蒿素的全合成青蒿素是具有过氧基团的新型倍半萜内酯，其分子式为C15H22 O5，相对分子质量为282.33[5]。
化学合成青蒿素这一复杂的天然分子是有机化学家所面临的挑战。
Schmid[6]等1983年报道了一条应用关键化合物烯醇醚在低温下的光氧化反应引进过氧基的全合成路线，反应以(-)-2-异薄荷醇为原料，保留原料中的六元环，环上三条侧链烷基化，形成中间体，最后环合成含过氧桥的倍半萜内酯。
1986年, 徐杏祥[7]等人报道了青蒿素的全合成途径[8-10],其合成以R(+)-香草醛为原料,经十几步合成青蒿素,合成途径如图2所示。
还有多种以不同原料为出发点进行青蒿素一类物的化学合成研究。
1994年,Zhou和Xu[11]综述了国内外青蒿素全合成的研究进展。
青蒿素全合成研究虽已取得一些明显的进展,但由于反应过程繁琐，反应过程中构型反转，副产物众多，原料昂贵等问题，使得全合成方法有成本高，难合成，产率低等缺点，到目前尚未显示出商业的可行性。
3.青蒿素的组织的培养利用植物组织培养来生产青蒿素是目前青蒿素研究的另一热点,它为大规模生产青蒿素的提供了可能。
目前在青篙芽、青篙毛状根和青篙发根农杆菌等培养体系中进行的青篙素合成技术极有可能被应用于工业生产。
a.青蒿芽Ferreira等［12］在青蒿芽的培养过程中，检测到青蒿素的存在，并在诱导生根的青蒿芽中获得了高含量的青蒿素，约为干重的0.02%；改进培养基中的各种金属离子和复合维生素对芽中青蒿素的合成影响不明显，但添加赤霉素使得芽中青蒿素的含量提高了3～4倍。
Woerdenbag等［13］在诱导的青蒿芽培养物中也检测到了青蒿素，并发现赤酶素和水解蛋白对芽中青蒿素的合成具有强刺激作用，为培植青蒿芽并提取青蒿素提供了依据。
国内有耿飒、叶和春、张龙等［14-16］用不同发育阶段的的花蕾和花器官为外植体诱导丛生芽，并通过诱导丛生芽研究青蒿素生物合成相关因素，结果发现转基因青蒿中青蒿素含量相应提高。
b.青蒿毛状根郭晨等［17,18］在硫化床生物反应器中培养青蒿毛状根取得了较好的效果，进一步探索不同培养方式以及生物反应器形式将为今后反应器的的商业化应用奠定基础。
研究了不同温度（15～35℃）对青蒿毛状根生长和青蒿素生物合成的影响，发现25℃有利于毛状根生长，30℃促进了青蒿素生物合成。
通过温度改变的二步培养技术（培养前20 d温度控制在25℃，后10 d温度提高到30℃），青蒿素的产量得到明显提高，高于在恒温培养时（25℃或30℃）的结果。
刘春朝等［19］对影响青蒿毛状根生长及青蒿素合成的培养条件的如温度和光照等也进行了研究，发现在适宜光照、温度等条件下获得青蒿素的产量比原来有所提高。
c.青蒿发根农杆菌培养研究发现发根与正常的未转化根是有差异的；发现离体培养的青蒿不定芽上发根对青蒿素生物合成有促进作用；天然生长的青蒿株根中不含青蒿素。
因此，在大量培养发根生产青蒿素时，发根生长停止后就可以立即收获并提取青蒿素。
蔡国琴等[20］用发根农杆菌转化药用植物青蒿并建立了发根体外培养系统，通过Southern杂交、NPTⅡ酶的检测证实了T-DNA转移并整合到植物的基因组上。
刘本叶、叶和春等［21］从747条发根农杆菌ATCC15834转化的青蒿株系025发根中，筛选出7个生长较快的发根系，这7个系在生长速度和青蒿素含量上均有显著差异，其中发根系HR-9青蒿素收率最高，达到每月33.25 mg／L。
青蒿发根的生长量和青蒿素含量极显著高于未转化跟和愈伤组织。
青蒿发根在分批培养中没有明显的迟滞期，接种后第7 d进入指数生长期，第11 d生长最快，第20 d进入稳定期。
青蒿发根中青蒿素含量呈明显的“与生长相关”特性，在指数生长期，青蒿素含量缓慢下降，生长速度减缓后，青蒿素含量上升，发根生长停止后，继续延长培养时间，青蒿素含量也不再提高。
在分批培养中，青蒿发根适宜的培养时间为21 d。
d.青蒿素的生物反应器培养青蒿植物组织培养技术的应用，必须有较好的培养体系，有相应的培养设备才能实现工业生产。
气升式反应器虽可改善培养基中氧传递，但长期浸泡易产生玻璃化现象，迄今尚无合理对策，只有解决了这个问题，才能实现工业化生产。
Fulzele等［22］利用1 L生物反应器进行青蒿芽的悬浮培养，经过30 d的分批培养可获得再生的植株，生物量提高了4～5倍。
Park等利用2 L的长方形气提式生物反应器培养青蒿芽，经过4周的培养，培养物增殖8倍，获得的青蒿芽可长出不定根。
刘春朝等［23,24］研究了适用于青蒿发根及芽培养的生物反应器及控技术，利用超声雾化生物反应器、自制流化床生物反应器、自制气升式内环流生物反应器进行青蒿毛状根多层培养生产青蒿素，在一定条件和工艺下，产量有所提高。
雾化反应器中液体培养基生成雾滴还存在问题，且青蒿器官生长的表面液膜更新也较慢，所以目前离真正的工业化大生产还有一段距离，但科学工作者应该朝着这一方向去努力，以期能在提高青蒿素生物合成产量上有所作为。
4.青蒿素的生物合成路线a.青蒿素前体生物合成青蒿素生物合成途径中的中间体的研究，是青蒿素生物合成代谢的重要途径。
目前，已探测到与青蒿素生物合成有关的中间体有十几种左右，其中最为重要的为青蒿酸、青蒿素B、脱氢青蒿素、杜松烯等。
实际上青蒿素合成途径是植物固醇合成的分支途径。
汪猷等［25］在青蒿的匀浆中放入放射标记的青蒿酸，结果在青蒿素和青蒿素B中检测到放射性标记，认为在青蒿中由MVA合成青蒿素和青蒿素B的过程中，青蒿酸是一种重要的中间产物，并通过植物激素调节可以合成青蒿素的黄花蒿培养细胞中，缺乏青蒿素合成前体是青蒿素合成量低的重要原因。
因而大力开展青蒿素合成前体的研究是提高青蒿素合成产量的关键。
近年来，出现了以二氢青蒿素为原料的两种合成路线：二氢青蒿素与三氟乙酸酐反应制得三氟乙酰基二氢青蒿素，不经分离直接与酚类反应；二氢青蒿素与乙酸酐反应制得乙酰基二氢青蒿素后再与酚类反应。
2003年，Abdin等［26］证明了青蒿酸是青蒿素合成的中间体，发现11，13－二氢青蒿酸26能转化为青蒿素。
Martin等［27］用紫穗二烯合酶催化法呢基焦磷酸（FPP）环化制得了青蒿酸生物合成的前体紫穗二烯35.b.青蒿素生物合成青蒿素合成前体和中间体的大量研究为青蒿素合成生物途径提供了丰富的素材。
近年来研究表明，青蒿素的生物合成途径属于植物类异戊二烯代谢途径（图3）。
植物类异戊二烯的生物合成至少存在2条途径，即甲羟戊酸途径(mevalonic acid，MVA)和丙酮酸/磷酸甘油醛途径(deoxyxylulose 5-phosphate，DXP)。
青蒿素等倍半萜类的生物合成途径属于MVA途径，该途径在细胞质中进行。
根据目前离体转化、活体转化及同位素饲喂试验结果，青蒿素的生物合成途径可能包括2种方式，见图4、5。
其中，第1种青蒿酸氧化途径可能为植物中青蒿素的主要生物合成途径。
生物合成青蒿素的途径近年来引起了广泛关注，但目前的工作仅涉及合成青蒿素的生物合成中间体［28］，而青蒿素最终产品的研究进展不大，且鲜见报道。
但这恰恰是可能提高青蒿素市场供给的最重要途径，因此要全面加大青蒿素最终产品生物合成的研究力度。
图3 植物类异戊二烯代谢途径图4图55.青蒿素生物合成关键酶及其基因调控a.3-羟基-3-甲基戊二酰GoA还原酶(HMGR)HMGR催化HMG-CoA形成甲羟戊酸(MVA)，由于MVA的形成是一个不可逆过程，故HMGR被视为MVA途径中的第1个关键酶，具限速作用。
HMGR 是萜类化合物代谢中的重要调控点，尤其是倍半萜类物质的合成，与HMGR活性呈正相关。