1. Bemutatkozás

A természetes artemisinin por 63968-64-9 egy gyógynövény, amelyet a hagyományos kínai gyógyászatban több mint 2000 éve használnak számos betegség, köztük a malária kezelésére. Az Artemisia annua kivonat fő összetevője az artemisinin. Az artemisinin Artemisia annua L. izolálását és maláriaellenes hatásának jellemzését az 1970-es években kínai tudósok kezdeményezték, amit a modern idők egyik legfontosabb fejlesztésének tartanak a malária elleni védekezésben. Az artemisinin port széles körben használják az élelmiszer-, gyógyszer- és kozmetikai területen.

Az artemisin egy C15H22O5 molekulaképletű és 282,34 relatív molekulatömegű szerves vegyület. [1]

Az artemisinin egy színtelen tűkristály, amelynek olvadáspontja 156-157 fok. Könnyen oldódik kloroformban, acetonban, etil-acetátban és benzolban, oldódik etanolban és éterben, kevéssé oldódik hideg petroléterben, és vízben szinte oldhatatlan. Speciális peroxicsoportja miatt hőre instabil, nedvesség, hő és redukáló anyagok hatására könnyen lebomlik. [1]

Az artemisinin a leghatékonyabb gyógyszer a malária elleni rezisztencia kezelésére. Az artemisinin alapú kombinált terápia a malária kezelésének jelenleg is a leghatékonyabb és legfontosabb módja. De az utóbbi években a kutatások elmélyülésével az artemisinin egyéb hatásait is egyre többen fedezték fel és alkalmazzák, mint például daganatellenes, pulmonalis hypertonia kezelése, cukorbetegség elleni, embriotoxicitás, gombaellenes, immunszabályozás, vírusellenes [{{ 1}}], gyulladáscsökkentő, tüdőfibrózis elleni, antibakteriális, szív- és érrendszeri hatások és egyéb farmakológiai hatások [2].

2015 októberében Tu Youyou két másik tudóssal együtt elnyerte a 2015-ös fiziológiai és orvosi Nobel-díjat új maláriaellenes szerek – az artemisinin és a dihidroartemisinin – létrehozásában való közreműködéséért. [5

Kutatási háttér

A malária az egyik legrégebbi emberi betegség, és még mindig fontos közegészségügyi probléma, amely széles körben érintett és sürgősen megoldásra vár a világon.

1631-ben Agostino Salumbrino olasz misszionárius hatékony gyógyszert szerzett a láz kezelésére a dél-amerikai peruiaktól, a cinchonabark-ot, és visszahozta Európába láz kezelésére. Hamarosan kiderült, hogy a gyógyszernek nyilvánvaló enyhítő hatása van az időszakos lázra.

1820-ban Pierre Joseph francia kémikus és Joseph Bienaim é Caventou gyógyszertudós izolálták a malária kezelésében hatékony összetevőt a Cinchona kérgéből, és kininnek nevezték el.

1944-ben Robert Woodward és William Doering amerikai szerves kémikusok először sikeresen szintetizáltak kinint. Azóta a tudósok folyamatosan fejlesztik a malária elleni gyógyszereket, így aromás és heterociklusos metanolokat hoznak létre, amelyeket kinin képvisel, 4-aminokinolinokat, amelyeket klorokin, és heterociklusos aminofenolokat amodiakin képvisel. Ezek a maláriaellenes szerek fontos szerepet játszottak az emberi malária elleni küzdelemben. A gyógyszerek kiterjedt és hosszú távú használatával azonban fokozatosan megjelent a malária paraziták gyógyszerrezisztenciájának problémája.

Az 1960-as évek elején a Plasmodium falciparum egyes régiókban, különösen Délkelet-Ázsiában rezisztenssé vált a klorokinnal szemben. Abban az időben, a vietnami háború fokozatos eszkalációjával a klorokin-rezisztens falciparum malária támadása sújtotta a harcoló feleket, ami a harci erők jelentős csökkenését eredményezte. Ennek érdekében az Egyesült Államok rengeteg emberi és anyagi erőforrást fektetett be a malária tanulmányozásába, és a fő cél új maláriaellenes gyógyszerek felkutatása volt. Közülük az Egyesült Államok Walter Reed Hadsereg Kutatóintézete több mint 200 000 vegyületet vizsgált át az 1960-as évek vége óta. A korlátozott körülmények miatt Vietnam nem tud új gyógyszereket kifejleszteni, ezért Kínát kérte, hogy segítsen megoldani a malária elleni küzdelem problémáját. A kínai fél közel két éven át kutatókat küldött helyszíni vizsgálatra és helyszíni segítségnyújtásra, felismerve a malária elleni védekezés sürgősségét és összetettségét.

Az artemisinin felfedezése

1971. május 21-től június 1-ig tartották Kantonban a Malária Elleni Ellenőrzési és Megelőzési Országos Szimpóziumot. A szimpózium után a Pekingi Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézet átszervezte a kutatócsoportot. Még mindig Tu Youyou volt a csapat vezetője, és a csapat tagjai Zhong Yurong folytatta a hagyományos kínai orvoslás kitermelését. Lang Linfu és Liu Jufu állatkísérleteket végzett. A Pekingi Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézet gyógyszerszűrési nyilvántartása szerint az artemisinin gátlási aránya 1971. július 26-án 12 százalék (16.), szeptember 1-jén 40 százalék (114. szám), október 4-én pedig 100 százalék volt. (191. sz.). 1971 januárja óta Tu Youyou csapata nagy mennyiségű artemisia annua éteres kivonatot kezdett kivonni, és ugyanazon év június végén befejezte a kutyákon végzett toxicitási tesztet. A klinikai vizsgálat mielőbbi elvégzése érdekében, miközben az artemisinin-éter-kivonat kutyákon végzett toxicitási tesztjének eredményei abban az évben még mindig ellentmondásosak, Tu Youyou, Lang Linfu, Yue Fengxian és Zhang Guozhen, Yan Shuchang, Pan Hengjie , Zhao Aihua és Fang Wenxian egymást követően szedték be az artemisinin-éter semleges kivonatát két tételben, különböző dózisokban, nyilvánvaló toxikus és mellékhatások nélkül.

1972. március 8-án Tu Youyou, a Pekingi Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézet képviselője, a "Nemzeti 523-as Hivatal" ülésén jelentést készített "A Mao Ce-tung gondolata a maláriaellenes kínai gyógynövénygyógyászat feltárásának irányítására" címmel. Nanjingban, és beszámoltak a patkánymalária és a majommalária 100 százalékos gátlási arányáról az artemisinin-éter semleges nyers kivonatában, amely minden résztvevő figyelmét felkeltette. Az adatok szerint a Tu Youyou-t a hagyományos kínai orvoslás és a "kicsavarni" népi mondás ihlette. Tekintettel arra, hogy a hatásos összetevők a lipofil részben lehetnek, éteres extrakcióra tért át, ami jelentősen javította az Artemisia annua állati hatását 30 százalékról 40 százalékra több mint 95 százalékra.

1972 augusztusában Tu Youyou egy csapatot vezetett az artemisinin-éter semleges kivonat klinikai hatékonysági tesztjének elvégzésére Hainan-szigeten. Ebben az időszakban Ni Muyun megtervezte a kromatográfiás oszlopelválasztás előkezelését, hogy ismét javítsa az Artemisia annua éteres kivonatának semleges részének maláriaellenes hatását. Zhong Yurong a szakirodalomból megtudta, hogy a szilikagél oszlop hatékonyabb a semleges vegyületek elválasztásában, ezért ő és asszisztens, Cui Shulian szilikagél oszlopkromatográfiát és gradiens eluálást alkalmazott petroléter-etil-éter (később petroléter-etil-acetátra változott) szerint. az irodalomban megadott módszerre a semleges éteres kivonat elválasztására Ni Muyun-féle pre-oszlopos kezelés alapján.

1972. november 8-án a Shanghai Reagent Factory által gyártott szilikagél oszlopot használták az elválasztáshoz, majd petrolétert és etil-acetát-petrolétert (különböző arányban) használtak az eluáláshoz sokszor. Először kis mennyiségű tűszerű kristályt kaptunk, amelyeket "tűkristály I" számmal jelöltek (1. vagy 1. tű); Az ezt követően eluálódó tűszerű kristályok száma "II. tűkristály" (2. vagy 2. tű); Később egy másik négyzet alakú kristályt kaptak, a "Crystal III" számmal (3. szám vagy négyzet alakú kristály). Ugyanezen év decemberének elején az egér malária teszt bebizonyította, hogy a "tűkristály II" volt az egyetlen hatékony, maláriaellenes monomer. Azóta, amikor a Pekingi Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézet jelentett a "National 523 Office"-nak, a malária elleni "tűkristály II" hatásos összetevőjét "artemisinin II"-re, néha artemisininként is ismerték. Később a pekingi Hagyományos Kínai Orvostudományi Intézet az "artemisinin II" artemisinint nevezte el.

2. Fő funkció

1. Maláriaellenes, artemisinin por ölő hatással van a vörösvérsejtekben lévő parazitára, gyorsan gátolja a parazita érettségét;

2. Antibakteriális, az artemisinin influenza vírusellenes hatással bír;

3. Parazitaellenes, artemisinin az anti-schistosomiasis és leptospirosis szerepéről.

3.Alkalmazás

1. Természetes artemisinin por 63968-64-9 élelmiszeripari területen alkalmazva, az artemisinin por a tea nyersanyagaként szolgálhat a váladék csökkentésére;

2. A gyógyszeriparban alkalmazva új, alacsony toxikus rákellenes gyógyszerré válik;

3. Kozmetikai területen alkalmazva serkentheti a vérkeringést és eltávolíthatja az italt.

4. Specifikáció

Elemek	Követelmények	Eredmények
Leírás
Kinézet:	Fehér vagy törtfehér kristályos por.	Megfelel
Oldhatóság	Acetonban és jégecetben jól oldódik, metanolban, etanolban, híg etanolban, éterben oldódik vagy petroléter, vízben gyakorlatilag nem oldódik	Megfelel
Olvadáspont	150-153 fok	150.{1}}.8 fok
Specifikus optikai forgás	plusz 75 fok - plusz 78 fok	plusz 77,1 fok
Azonosítás
Színreakció	Lila szín keletkezik	Megfelel
Színreakció	Mély ibolya-vörös szín keletkezik	Megfelel
HPLC	A fő csúcs retenciós ideje a vizsgálat előkészítése során kell megegyezik a HPLC-teszttel kapott munkastandardéval	Megfelel
IR	A minta infravörös spektruma legyen összhangban van az artemisinin munkastandard IR spektrumával	Megfelel
Tesztek
Kapcsolódó anyagok (HPLC)	Artemisiten Kisebb vagy egyenlő, mint 0,15 százalék Az artemisinin {{0}}epimerje 0,3 százalék vagy kevesebb Bármely egyedi szennyeződés Legfeljebb {{0}},15 százalék Összes szennyeződés Legfeljebb 1,0 százalék	{{0}},07 százalék NA 0,1 százalék 0,75 százalék

5. Folyamatábra

Nyersanyagok → Tisztítás → Összeomlás → Kivonat → Szűrő → Koncentrátum → Porlasztva száraz → Teszt → Csomagolás

Kémiai szintézis

Artemisinin szintézise R - ( plusz ) - citronellalból

Artemisinin szintézise R - ( plusz ) - citronellalból [11]

1983-ban HofheinzW vegyész és mások kémiai kutatások révén felfedezték az artemisinin kémiai szintézisének módszerét. Nyersanyagként (-) - 2-izobutanolt használva az intermediert oxigéncsoportok fotooxidációs reakcióval történő bevitelével kaptuk, majd a végterméket ciklizációs reakcióval állítottuk elő. A szeszkviterpén-laktonok szintézisének két fő sebességkorlátozó lépése van: a szeszkviterpén szülőmagjainak feltekeredése és ciklizálása; A peroxihidakat tartalmazó szeszkviterpén laktonok képződési folyamata.

1986-ban Zhou Weishan kínai tudós artemisinint szintetizált az R - ( plusz ) - citronellalból. A bonyolult szintézis lépések és az alacsony, akár 1 százalék alatti összhozam miatt azonban még nem valósult meg az iparosítás megvalósíthatósági értékelése.

Bioszintézis

Az artemisinin megtalálható az Artemisia annua kínai gyógynövény virágaiban és leveleiben, de a szárában nem. Nagyon alacsony tartalmú terpénvegyület, bioszintetikus útja igen összetett.

Ma már ismert, hogy az artemisinin bioszintézise háromféleképpen hajtható végre. Az egyik az artemisinin tartalom növelése az artemisinin bioszintézisét szabályozó kulcsenzimek szabályozásával és a bioszintézis prekurzorainak hozzáadásával; A második a kulcsenzimek által szabályozott gének aktiválása, és az artemisinin-tartalom jelentős növelése; A harmadik az, hogy géntechnológiát alkalmaznak a kulcsgének megváltoztatására az általuk irányított enzimek hatékonyságának fokozása érdekében.

A bioszintézis folyamatában az artemisinin tartalmát nagymértékben befolyásolják olyan élettani és ökológiai tényezők, mint a fény, az exogén hormonok, a rügyek differenciálódása stb. A hőmérséklet szintén nagy hatással van a bioszintézisre. Kísérleti kutatások során kiderült, hogy az artemisinin palánták artemisinin tartalma 40 fokon 68 százalékra nő 36 órás kezelés után.

Az artemisinin kívül más növények is képesek artemisinint szintetizálni. 2011-ben a kutatók artemisinint szintetizáltak dohányból. A hagyományos kémiai módszerekkel összehasonlítva az ennél a módszernél alkalmazott kémiai reagensek mennyisége nagymértékben csökken, ami a környezetvédelem szempontjából előnyös. Ennek a bioszintézis módszernek a receptora a dohány, amely viszonylag elterjedt Kínában. Ezért a nyersanyagforrás viszonylag gazdag. Az artemisinin dohányból történő szintézisének folyamatában azonban néhány reakciószubsztrát nem egyértelmű, ezért ki kell fejleszteni. Ennek a szintetikus módszernek azonban még mindig jó ipari alkalmazási lehetőségei vannak. [11]

Az Escherichia coliba egy artemisinin gént ültetnek be, és a transzformált Escherichia coli intermedier vegyületet termel, amely több lépéses kezelés után az artemisinin - artemisinin sav alapanyagává válhat. Egy speciális enzim élesztőbe helyezése után az élesztő a fent említett intermedier vegyületet artemisininné alakította át. Az artemisinin mikrobiális iparon keresztül történő előállításának technológiai lánca alapvetően kialakult. Ez azt jelenti, hogy az artemisinin ára 90 százalékkal csökken. [12]

Kivonás és tisztítás

Az elválasztási és tisztítási eljárások főként oldószerrel segített extrakciót, extrakciós átkristályosítást, szuperkritikus CO2 extrakciót és oldószeres extrakciós kromatográfiát foglalnak magukban.

Az oldószeres extrakciós és átkristályosítási módszer általában az oldószeres benzines módszert, az etanolos módszert, valamint a lúgos vizes extrakciós és savas kicsapási módszert alkalmazza a gyártáshoz, ami jelentősen növeli az artemisinin növények hatékony felhasználási arányát.

Lúgos vizes extrakciós és savas kicsapásos módszer: vegyünk bizonyos mennyiségű Artemisia annua ágak és levelek száraz port, és keverés és extrahálás céljából etanolhoz adjuk, hogy megkapjuk az etanolos extrakciós oldatot, szárítsuk meg csökkentett nyomáson, és oldjuk fel éterben. vizes kétfázisú oldatot, hogy artemisinint és artemisinint kapjunk. Az artemisinin hozama ennél a módszernél 90 százalék, az artemisinin extrakciós aránya pedig 57 százalék.

Etanolos módszer: vegyünk bizonyos mennyiségű szárított Artemisia annua ágak és levelek porát, áztassuk 24 órára híg etanolba, nyerjük ki az etanolos kivonatot, fecskendezzük be a folyamatos extraháló készülékbe, majd benzolt és etilt tartalmazó oldószeres benzinnel extraháljuk. acetáttal, hogy megkapjuk az alkoholos fázist és az extrakciós fázist, amely újrahasznosítható, az extrakciós fázist aktív szénnel színtelenítjük, szűrjük, és az oldószert kinyerjük, majd a tömény oldatot kapjuk, majd lehűtjük és kristályosítjuk, hogy megkapjuk a durva kristályt. artemisinint, majd etanolból átkristályosítjuk, hogy megkapjuk a kész artemisinint. Ennek a módszernek az előnyei a nagy hozam, az alacsony költség, a kevesebb lépés, az egyszerű kezelés és a biztonság.

Oldószeres benzines módszer: vegyünk bizonyos mennyiségű száraz por Artemisia annua ágak és levelek, áztassuk be 8-10-szer 120 # oldószeres benzinbe 3-szor, nyerjük ki az oldószeres benzin kivonatot, majd tömörítsük ki, majd tegyük kristályosodásra. , szerezd be a nyers artemisinint, mosd át kis mennyiségű 120 # oldószeres benzinnel sokszor, és 2-3-szor kristályosítsd 50 százalékos etanollal, végül megkapd az artemisinin fehér tűkristályát. Ez a módszer egyszerű és könnyen használható a tömeggyártásban.

Három extrakciós módszer létezik az oldószeres extrakciós kromatográfiára, nevezetesen az aceton-szilikagél oszlopkromatográfia, az alacsony forráspontú benzin - az ultrarövid durva gömb alakú expandált szilikagél kromatográfia és az etános extrakció - etán/acetonitril-szilikagél oszlopkromatográfia.

6. Képesítés

Éves gyártás után cégünk megszerezte a megfelelő gyártási engedélyt.

ISO