1.はじめに

天然アルテミシニンパウダー 63968-64-9 は、マラリアを含む多くの病気の治療のために 2000 年以上も伝統的な中国医学で使用されてきた薬用植物です。アルテミシニンはヨモギエキスの主成分です。 Artemisia annua L. からのアルテミシニンの分離と、1970 年代のその抗マラリア効果の特徴付けは、現代のマラリア制御における最も重要な進歩の 1 つと見なされている中国の科学者によって開始されました。アルテミシニン粉末は、食品、医薬品、化粧品の分野で広く使用されています。

アルテミシンは、分子式 C15H22O5、相対分子量 282.34 の有機化合物です。 [1]

アルテミシニンは無色の針状結晶で、融点は 156～157 度です。クロロホルム、アセトン、酢酸エチル、ベンゼンに溶けやすく、エタノール、エーテルに溶けやすく、冷石油エーテルに溶けにくく、水にほとんど溶けない。特殊なペルオキシ基のため、熱に不安定で、水分や熱、還元物質の影響で分解しやすい。 [1]

アルテミシニンは、マラリアの薬剤耐性を治療するための最も効果的な薬です。アルテミシニンに基づく併用療法は、現在マラリアを治療するための最も効果的かつ重要な手段でもあります。しかし、近年、研究の深化に伴い、抗腫瘍、肺高血圧症の治療、抗糖尿病、胚毒性、抗真菌、免疫調節、抗ウイルスなど、アルテミシニンの他の効果もますます発見され、応用されています[{{ 1}}]、抗炎症、抗肺線維症、抗菌、心血管効果、その他の薬理効果[2]。

2015 年 10 月、Tu Youyou は、新しい抗マラリア薬であるアルテミシニンとジヒドロアルテミシニンの作成への貢献により、他の 2 人の科学者と共に 2015 年のノーベル生理学・医学賞を受賞しました。 [5

研究背景

マラリアは人類最古の病気の一つであり、今なお世界中で広く関心が持たれ、解決が急がれている重要な公衆衛生上の問題です。

1631年、イタリアの宣教師アゴスティーノ・サルンブリノは、南アメリカのペルー人から熱を治療するための効果的な薬であるシンコナバークを入手し、熱の治療のためにヨーロッパに持ち帰った. すぐに、その薬が断続的な熱に対して明らかな緩和効果があることがわかりました.

1820年、フランスの化学者ピエール・ジョゼフと薬学者のジョセフ・ビエナイム・エ・カヴェントゥーは、キナの樹皮からマラリア治療に有効な成分を分離し、キニーネと名付けました。

1944年、アメリカの有機化学者ロバート・ウッドワードとウィリアム・ドーリングが初めてキニーネの合成に成功しました。それ以来、科学者は抗マラリア薬を継続的に改善し、キニーネに代表される芳香族および複素環式メタノール、クロロキンに代表される4-アミノキノリン、およびアモジアキンに代表される複素環式アミノフェノールを形成しました。これらの抗マラリア薬は、ヒトのマラリア制御において重要な役割を果たしてきました。しかし、薬物の広範かつ長期的な使用に伴い、マラリア原虫の薬物耐性の問題が徐々に浮上しています。

1960 年代初頭、一部の地域、特に東南アジアで熱帯熱マラリア原虫がクロロキンに対する耐性を獲得しました。当時、ベトナム戦争が徐々に激化する中、クロロキン耐性熱帯熱マラリアの攻撃が戦争当事者を悩ませ、戦闘力の大幅な削減をもたらしました。この目的のために、米国は、新しい抗マラリア薬を見つけることを主な目標として、マラリアを研究するために多くの人的および物的資源を投資してきました。その中で、米国のウォルターリード陸軍研究所は、1960 年代後半から 20 万を超える化合物をスクリーニングしてきました。条件が限られているため、ベトナムは新薬を開発できないため、マラリア対策の問題を解決するために中国に協力を求めました。中国側は、マラリア対策の緊急性と複雑さを認識し、2 年近くにわたって現地調査と現地支援を実施するために研究者を派遣してきました。

アルテミシニンの発見

1971 年 5 月 21 日から 6 月 1 日まで、マラリアの制御と予防に関する全国シンポジウムが広州で開催されました。シンポジウムの後、北京中医学研究所は研究チームを再編成しました。 Tu Youyou は引き続きチームのリーダーであり、チームメンバーの Zhong Yurong は伝統的な漢方薬を抽出し続けました。 Lang Linfu と Liu Jufu は動物実験を行いました。北京中医薬研究所の薬物スクリーニング記録によると、アルテミシニンの阻害率は、1971 年 7 月 26 日 (No. 16) で 12%、9 月 1 日 (No. 114) で 40%、10 月 4 日で 100% でした。（No.191）。 1971 年 1 月以来、Tu Youyou のチームはヨモギから大量のエーテル抽出物を抽出し始め、その年の 6 月末に犬の毒性試験を完了しました。その年の犬に対するアルテミシニンエーテル抽出物の毒性試験の結果はまだ議論の余地がありますが、できるだけ早く臨床試験を実施するために、Tu Youyou、Lang Linfu、Yue Fengxian、Zhang Guozhen、Yan Shuchang、Pan Hengjie 、Zhao Aihua および Fang Wenxian は、明らかな毒性および副作用なしに、異なる用量で 2 つのバッチでアルテミシニンエーテルの中性抽出物を連続して摂取しました。

1972 年 3 月 8 日、Tu Youyou は、北京伝統中国医学研究所の代表として、「国家 523 事務局」の会議で、「抗マラリア漢方薬の探索を導くために毛沢東思想を使用する」と題する報告書を作成しました。南京で、アルテミシニンエーテルの中性粗抽出物がラットマラリアとサルマラリアを100％抑制した結果を報告し、参加者全員の注目を集めました。データによると、Tu Youyou は伝統的な漢方薬と「絞り汁」という民間の言葉に触発されました。有効成分が親油性部分にある可能性があることを考慮して、彼女はエーテル抽出に変更しました。これにより、Artemisia annua の動物性効力が 30% から 40% から 95% 以上に大幅に改善されました。

1972 年 8 月、Tu Youyou はチームを率いて、海南島でアルテミシニンエーテル中性抽出物の臨床効果試験を実施しました。この期間中、Ni Muyun はクロマトグラフィーカラム分離の前処理を設計して、Artemisia annua のエーテル抽出物の中性部分の抗マラリア効果を再び改善しました。 Zhong Yurong は、中性化合物の分離にはシリカゲルカラムがより効果的であることを文献から学び、彼と彼のアシスタントの Cui Shulian は、シリカゲルカラムクロマトグラフィーと石油エーテル-エチルエーテル (後に石油エーテル-酢酸エチルに変更) の勾配溶出を使用しました。 Ni Muyun のプレカラム処理に基づいて中性エーテル抽出物を分離するために、文献で提供されている方法に。

1972 年 11 月 8 日、上海試薬工場製のシリカゲルカラムを使用して分離した後、石油エーテルと酢酸エチル - 石油エーテル (異なる比率) を使用して何度も溶出しました。最初に少量の針状結晶が得られ、「針状結晶 I」(No.1 または針 1) と番号が付けられました。続いて溶出した針状結晶の数は「針状結晶ＩＩ」（Ｎｏ．２または針２）である。その後、別の正方形の結晶が得られ、「Crystal III」（No.3または正方形の結晶）と番号が付けられました。同年12月初旬、マウスのマラリア試験で「ニードルクリスタルII」が唯一の有効な抗マラリア効果を持つ単量体であることが証明されました。それ以来、北京伝統中国医学研究所が「国家523局」に報告したとき、抗マラリア薬の有効成分「ニードルクリスタルII」を「アルテミシニンII」、時にはアルテミシニンとしても知られるように変更しました。その後、北京伝統中国医学研究所は「アルテミシニン II」アルテミシニンと呼びました。

2.主な機能

1.抗マラリア、アルテミシニン粉末は、赤血球内の寄生虫に殺傷効果があり、寄生虫の成熟を迅速に阻害することができます。

2.抗菌、アルテミシニンは抗インフルエンザウイルス効果があります。

3.抗住血吸虫症およびレプトスピラ症の役割に関する抗寄生虫、アルテミシニン。

3.申請

1. 天然アルテミシニンパウダー 63968-64-9 は食品分野に適用され、アルテミシニンパウダーは茶の原料として働き、痰を減らすことができます。

2. 医薬品分野に応用され、低毒性の新しい抗がん剤となります。

3.化粧品分野に適用され、血液循環を活性化し、飲み物を取り除くことができます。

4.仕様

アイテム	要件	結果
説明
外観：	白色からオフホワイトの結晶性粉末。	適合する
溶解性	アセトンおよび氷酢酸に溶けやすく、メタノール、エタノール、希エタノール、エーテルに溶けるまたは石油エーテル、実質的に水に溶けない	適合する
融点	150-153度	150.9-151.8度
特定の光回転	プラス 75 度 - プラス 78 度	プラス 77.1 度
身元
呈色反応	紫の色が生まれる	適合する
呈色反応	深みのある紫赤色が生成されます	適合する
HPLC	試験準備におけるメインピークの保持時間は、 HPLC試験によるアッセイから得られた作業標準のそれとの一致	適合する
IR	サンプルの IR スペクトルは、アルテミシニンワーキングスタンダードのIRスペクトルと一致	適合する
テスト
関連物質 (HPLC)	アルテミサイトン 0.15% 以下 {{0}}アルテミシニンのエピマー 0.3%以下個々の不純物 {{0}.15 パーセント以下総不純物 1.0 パーセント以下	{{0}}.07 パーセント NA 0.1 パーセント 0.75パーセント

5.フローチャート

原材料→洗浄→クラッシュ→抽出→フィルター→濃縮→スプレードライ→テスト→梱包

化学合成

R - ( plus ) - シトロネラールからのアルテミシニンの合成

R - ( plus ) - シトロネラールからのアルテミシニンの合成 [11]

1983年、化学者のHofheinzWらが化学研究によりアルテミシニンの化学合成法を発見しました。 (-)- 2-イソブタノールを原料とし、光酸化反応により酸素基を導入して中間体を得、さらに環化反応により最終生成物を合成した。セスキテルペンラクトンの合成には、2 つの主な律速段階があります。セスキテルペン親核のフォールディングと環化です。ペルオキシ架橋を含むセスキテルペンラクトンの形成過程。

1986年、中国の科学者Zhou Weishanは、R - (plus ) - シトロネラールからアルテミシニンを合成しました. しかし、複雑な合成工程と、全収率が 1% 未満と低いことから、工業化の実現可能性評価はまだ実現していません。

生合成

アルテミシニンは漢方薬ヨモギの花や葉に存在しますが、茎には存在しません。含有量が非常に少ないテルペン化合物であり、その生合成経路は非常に複雑です。

現在、アルテミシニンの生合成は 3 つの方法で実行できることが知られています。 1つは、アルテミシニンの生合成を制御する重要な酵素を調節し、生合成の前駆体を追加することにより、アルテミシニンの含有量を増やすことです。 2つ目は、重要な酵素によって制御される遺伝子を活性化し、アルテミシニンの含有量を大幅に増加させることです。 3 つ目は、遺伝子工学を使用して重要な遺伝子を変更し、それらが制御する酵素の効率を高めることです。

生合成の過程で、アルテミシニンの含有量は、光、外因性ホルモン、芽の分化などの生理学的および生態学的要因に大きく影響されます。温度も生合成に大きな影響を与えます。実験的研究を通じて、アルテミシニン実生のアルテミシニン含有量は、36時間の処理後に40度で68％に増加することがわかりました.

アルテミシニンに加えて、他の植物もアルテミシニンを合成できます。 2011 年、研究者はタバコからアルテミシニンを合成しました。従来の化学的方法と比較して、この方法で使用される化学試薬は大幅に削減され、環境保護に有益です。この生合成方法の受容体はタバコであり、中国では比較的広く普及しています。したがって、原材料のソースは比較的豊富です。しかし、タバコからアルテミシニンを合成する過程で、いくつかの反応基質は明らかではなく、開発する必要があります。ただし、この合成方法には、まだ良好な産業応用の見込みがあります。 [11]

アルテミシニン遺伝子を大腸菌に組み込み、形質転換された大腸菌は数段階の処理を経て、アルテミシニンの原料となる中間体であるアルテミシニン酸を生成します。特殊な酵素を酵母に挿入した後、酵母は上記の中間体化合物をアルテミシニンに変換しました。微生物産業によるアルテミシニン生産の技術チェーンは、基本的に形成されています。これは、アルテミシニンの価格が 90% 下がることを意味します。 [12]

抽出と精製

分離および精製プロセスには、主に溶媒抽出、抽出再結晶、超臨界 CO2 抽出、および溶媒抽出クロマトグラフィーが含まれます。

溶媒抽出および再結晶法は、一般に、溶媒ガソリン法、エタノール法、およびアルカリ水抽出および酸沈殿法を生産に採用し、アルテミシニン植物の有効利用率を大幅に高めます。

アルカリ水抽出酸沈殿法：アルテミシア・アンヌアの枝葉の乾燥粉末を一定量とり、エタノールに加えて撹拌抽出し、エタノール抽出液を得、減圧乾燥し、エーテルに溶解する。それぞれアルテミシニンとアルテミシニンを得るために水二相溶液。この方法でのアルテミシニンの収率は 90% で、アルテミシニンの抽出率は 57% です。

エタノール法：アルテミシア・アンヌアの枝葉の乾燥粉末を一定量とり、希エタノールに24時間浸し、エタノール抽出物を得て、連続抽出装置に注入し、ベンゼンとエチルを含む溶剤ガソリンで抽出するアセテートを使用してアルコール相と抽出相を取得し、これを再利用できます。抽出相を活性炭で脱色し、ろ過して溶媒を回収し、濃縮溶液を得て、冷却および結晶化して粗結晶を取得します。アルテミシニンの、完成したアルテミシニンを得るためにエタノールで再結晶化します。この方法は、収率が高く、低コストであり、工程が少なく、操作が簡単で、安全であるという利点があります。

溶剤ガソリン法：ヨモギの枝葉の乾燥粉末を一定量とり、120#の溶剤ガソリンに8~10回3回浸し、溶剤ガソリン抽出物を得て、減圧濃縮して結晶化させる。、粗アルテミシニンを入手し、少量の120#溶剤ガソリンで何度も洗浄し、50%エタノールアルコールで2~3回結晶化させ、最終的にアルテミシニンの白い針状結晶を得る。この方法は簡単で大量生産に使いやすいです。

溶媒抽出クロマトグラフィーには、アセトン-シリカゲルカラムクロマトグラフィー、低沸点ガソリン-極短粗球展開シリカゲルクロマトグラフィー、エタン抽出-エタン/アセトニトリル-シリカゲルカラムクロマトグラフィーの3つの抽出方法があります。

6.資格

長年の生産の後、当社は関連する生産ライセンスを取得しました。

ISO