2015诺贝尔奖ppt课件

历史性的突破 2015年诺贝尔生理学与医学奖,关于青蒿素的发现,屠呦呦,讲解人：田露 韩哲,青蒿素简介 青蒿素的提取与制备 青蒿素的主要用途及药理研究,疟疾克星,青蒿素的历史,最早见于公元前168年五十二病方,上世纪70年代发现青蒿有效部位群,1972年青蒿素的分离,1976年完成青蒿素的化学分析,青蒿素的简介,青蒿素，化学式C15H22O5，分子量282.33，无色针状晶体，味苦。 熔点156-157。根据化学反应，光谱数据和X-射线单晶衍射方法，证明其是一种具有过氧基的新型倍半萜内酯, 分子结构式如图:,青蒿素的提取与制备,植物提取 生物合成 化学合成,青蒿素的物理提取,从青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理为基础，主要有乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法。挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取，减压蒸馏分离，其工艺为：投料加水蒸馏冷却油水分离精油；非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及重结晶分离，基本工艺为：干燥破碎浸泡、萃取（反复进行）浓缩提取液粗品精制。,青蒿素物理提取工艺流程图,青蒿素的化学合成,以R-(+)-香草醛为原料 运用Diels-Alder反应合成 经乙烯硅烷中间体合成,R-(+)-香草醛为原料,ZnBr2催化条件下双键加成醛基，后发生重排，双键转移到末端 硼氢化氧化生成反马氏规则产物 苄基选择性保护羟基，后氧化羟基成酮,LDA催化发生Michael加成,碱催化下发生Robinson环合反应 弱酸催化下发生脱水,NaBH4催化下共轭的双键被完全还原生成仲醇 仲醇氧化生成酮,格林试剂加成生成叔醇 P-TsOH将羟基转化成易离去基团，发生E1消去,苄基醚经氢化还原生成醇 氧化生成羧酸 甲基化生成甲酯,臭氧氧化双键后Me2S条件下还原性水解生成醛和酮,丙二硫醇与酮羰基加成生成缩硫酮，保护羰基,酮羰基脱保护,甲氧基进攻醛羰基后在p-TsOH作用下脱水,光敏试剂Rose Bengal作用下激发态单线态氧进攻乙烯基甲醚双键成环，后重排生成过氧桥,酸性条件下发生缩合反应,Diels-Alder,加热条件下重排,9-BBN选择性硼氢化，后氧化,醋酸汞催化条件下的醚交换反应,分子内Diels-Alder反应,过氧酸m-CPBA氧化烯烃成为环氧化合物后四氢铝锂立体选择性还原生成叔醇,NaOH作用下水解，生成邻二醇，高碘酸氧化生成醛和酮，重氮甲烷作用下生成酯基,经乙烯硅烷中间体合成,青蒿素的生物合成,青蒿素等倍半萜类的生物合成在细胞质中进行，途径属于植物类异戊二烯代谢途径，可分为三大步：由乙酸形成FPP，合成倍半萜，再内酯化形成青蒿素。：FPP4,11-二烯倍半萜青蒿酸二氢青蒿酸二氧青蒿酸过氧化物青蒿素。在青蒿芽、青蒿毛状根和青蒿发根农杆菌等培养体系中进行的青蒿素合成技术极有可能被应用于工业生产。,青蒿素的主要用途,A抗疟：本品乙醚提取物中性部分及其稀醇浸膏对鼠疟、猴疟、人疟均有显著抗疟作用。,B抗病原微生物：本品煎剂对表皮葡萄球菌、卡他球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌有较强抑制作用，,C解热：注射液对实验性家兔发热有退热作用。,D抗白血病：青蒿酸衍生物对白血病P388细胞 有明显抑制活性，青蒿衍生物亦有此作用。,青蒿素的药理研究,A.抗疟研究： 早在数千年前，中国人民已经知道了用艾草治疗疟疾。现代药理研究证实，青蒿素之所以能治疗疟疾，其作用机制是通过它与疟原虫中的高铁成分结合后，发生化学反应，产生可以破坏细胞膜的“自由基”，从而使单细胞疟原虫死亡。,疟原虫,B.抗癌研究： 但青蒿素的作用远远不仅于此，正如上面提到的青蒿素是通过与疟原虫中的高铁成分结合后，发生化学反应，产生可以破坏细胞膜的“自由基”，从而使单细胞疟原虫死亡。 那么上述过程能不能用于治疗癌症呢？因为癌症细胞分裂时需要大量铁质才能复制DNA，因此癌细胞的铁质含量比正常细胞高出多。这个概念的突破点在于通过泵的作用极大限度提高癌细胞的铁浓度，然后引入青蒿素素有选择性地杀死癌细胞。我国科研工作者，曾经以白血病细胞为对象的研究中发现：白血病细胞在8