青蒿素物理性質

青蒿素物理性質

青蒿素的分子式為C15H22O5，分子量282。34。它是一種新型倍半萜內酯，具有過氧鍵和δ-內酯環，有一個包括過氧化物在內的1，2，4-三噁烷結構單元，這在自然界中是十分罕見的，它的分子中包括有7個手性中心。它的生源關係屬於amorphane型別，其特徵是A、B環順聯，異丙基與橋頭氫呈反式關係，青蒿素中A環碳架被一個氧原子打斷。

青蒿素為無色針狀結晶，熔點為156～157 ℃ ， （C= 1。64 氯仿）。易溶於氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯，可溶於乙醇、乙醚，微溶於冷石油醚，幾乎不溶於水。因其具有特殊的過氧基團，它對熱不穩定，易受溼、熱和還原性物質的影響而分解。

IR譜（KBr）具有一個六元環內酯（1745 cm）和過氧基團（831，881，1115 cm-1）。不含雙鍵，無紫外吸收。高分辨質譜（m/e 282。1472 M+）及元素分析（C 63。72%，7。86%）。

結晶學引數：空間群 ，晶胞引數 a= 24。098 Å， b= 9。468 Å， c= 6。399 Å。

密度：實驗 d0= 1。30 g/ cm3，計算 d0= 1。294 g/ cm3，單胞中分子數Z= 4。 ［1］

化學性質

過氧基團反應

青蒿素與三苯基磷反應可以證明青蒿素含有一個當量的過氧基，其做法是青蒿素在三苯基磷和二甲苯溶液中通氮氣迴流，再加甲醛及水攪拌，水洗有機層，合併水層及酸性溶液，加鹼後，用無過氧化物乙醚提取，無水硫酸鈉乾燥，除去乙醚，測得三苯基磷重量，結果證明消耗三苯基磷克分子數與青蒿素相近。

顯色反應

顯色反應是用以鑑定青蒿素簡單可行的方法，報道較多，主要有以下幾種：

（1）對二甲氨基苯甲醛縮合反應：取實驗產品青蒿素約10 mg，加乙醇2 mL溶解，加對二甲氨基苯甲醛試劑1 mL置水浴上加熱，溶液呈藍紫色反應。

（2）異羥肟酸鐵反應：取樣同（1），溶於1 mL甲醇中，加入 φ= 7% 鹽酸羥胺甲醇溶液4～ 5滴，在水浴上加熱至沸，冷卻後加稀鹽酸調至酸性，再加入φ= 1% FeCl3，乙醇溶液1～ 2滴，溶液呈紫紅色反應。

（3）2，4-二硝基苯肼反應：取樣同（1），溶於1 mL 氯仿後，滴於濾紙片上，以2，4-二硝基肼試液噴灑，在80℃烘箱中烘10 min，產生黃色斑點。

（4）鹼性間二硝基苯反應：取樣同（1），溶於2 mL乙醇中，加入φ= 2%間二硝基苯的乙醇液和飽和的KOH乙醇液各數滴，水浴微熱，溶液呈紅色反應。 ［1］

氫解反應

圖1 化學反應生成物

圖1 化學反應生成物 ［1］

青蒿素在含有鈀-碳酸鈣的甲醇溶液中，在常溫、常壓下催化氫化，過氧化物被還原成化合物Ⅲ（圖1中的Ⅲ）。在此反應過程中，反應最初所得為油狀物，若將其溶於有少量丙酮的正己烷中，需放置4～5 d，變為化合物Ⅲ的晶體，而在重氮甲烷中則甲酯化得到甲酯化合物Ⅳ（圖1中的Ⅳ）。 ［1］

還原反應

青蒿素溶於甲醇，在冰浴中（0～ 5℃）攪拌分次慢慢加入固體硼氫化鈉，加完後繼續攪拌半小時。反應液用冰醋酸中和，減壓除去溶媒，即得到化合物Ⅴ（圖1中的Ⅴ）的粗結晶產物，它是用硼氫化鈉還原青蒿素而得到的半縮醛化合物。如用鈀-碳酸鈣在常溫常壓下進行催化氫化，則會失去氧而得到環氧化合物。 ［1］

與鹼反應

青蒿素加甲醇溶解，另取碳酸鉀溶於水，將此碳酸鉀溶液在攪拌下緩緩加入青蒿素甲醇溶液，使成均勻混和成澄清液，在20～ 22℃恆溫1 h，加入水，用乙醚提取兩次，醚層用少量水洗2次，水層用φ= 10%鹽酸酸化至pH= 2，再用乙醚提取3次。乙醚層用水洗至中性，經無水硫酸鈉乾燥2～ 3 h，乙醚層減壓抽乾，所得殘餘物放冰箱過液，有半固體析出，加少許甲醇，冷卻，析出針狀結晶，即為化合物Ⅵ （圖1中的Ⅵ），過濾再結晶一次，則得到更精製的結晶。 ［1］

與酸反應

青蒿素加入到冰醋酸-濃 H2SO4 混合液中搖勻，使溶解，25℃ 放置 16～17 h，溶液呈淺棕黃色微帶熒光，將反應液倒入等體積冰水中，攪勻，用氯仿提取3次，氯仿層用水沖洗至中性，無水硫酸鈉乾燥，減壓除去有機溶劑，得粗結晶，重結晶 2 次，即得化合物Ⅶ（圖1中的Ⅶ）的片狀結晶，熔點 144～ 146℃ ， （C= 。2。1 氯仿）。 ［1］

製備方法編輯

化學合成

以 R －（+）－ 香茅醛為原料合成青蒿素過程

以 R －（+）－ 香茅醛為原料合成青蒿素過程 ［11］

1983 年，化學家 Hofheinz W 等透過化學研究發現了青蒿素的化學合成方法，以（－）－2－異薄勒醇為原料，利用光氧化反應引進氧基得到中間體，再經過環合反應合成了最終產物。合成倍半萜內酯，主要有兩個限速步驟：倍半萜母核的摺疊和環化；含過氧橋的倍半萜內酯的形成程。

1986 年，中國科學家周維善以 R -（+）- 香茅醛為原料合成了青蒿素。但由於合成步驟繁瑣，總收率較低，甚至不到 1% ，尚未實現工業化的可行性測評。 ［11］