屠呦呦的故事:历经艰难终发现青蒿素

　　青蒿素发现历程：

　　用沸点只有34.6℃的乙醚代替水或酒精来提取青蒿

　　1970年，课题组的主要精力还是开展对胡椒的深入研究，2—9月，先后送中国军事医学科学院测试胡椒等各种提取物和混合物样品120余个。经效价测定，发现胡椒经分离提取后，不能提高效价;调节成分比例，虽能提高效价，但远不如氯喹。

　　1971年广州会议上，“523　”中医中药工作只能上、不能下的目标被再次明确。由此，屠呦呦课题组被充实到4人，“屠组长”的麾下，才算真正有了3个团队成员。

　　直至1971年9月初，筛选了100余种中药的水提物和醇提物样品200余个。他们期盼着能有所收获，但结果令人失望——

　　筛选过的中药里，对疟原虫的抑制率最高的也只有40%左右。难道史书上记载不可信?难道实验方案不合理?难道在中医药这个宝库中就发掘不出宝来?一个氯喹不可超越，一个常山已到了尽头，真的就无路可走了吗?“重新埋下头去，看医书!”屠呦呦的执拗和坚持带动着大家。从《神农本草经》到《圣济总录》再到《温病条辨》……厚厚的一摞医书被翻得书角微卷。

　　很长一段时间，青蒿这种不起眼的菊科植物，都不是最受关注的药物，直到有一天，屠呦呦决定：用沸点只有34.6℃的乙醚代替水或酒精来提取青蒿。

　　这抓住了问题的关键——温度正是青蒿素提取的关键。青蒿在中国的应用已有2000多年的历史。关于青蒿入药，最早见于马王堆三号汉墓的帛书《五十二病方》，其后的《神农本草经》等典籍都有记载。青蒿治疗疟疾则始于公元340年间的东晋葛洪所著的《肘后备急方》，之后宋《圣济总录》、元《丹溪心法》、明《普济方》等著作均有“青蒿汤”“青蒿丸”“青蒿散截疟”的记载。明李时珍在《本草纲目》除收录了前人的经验外，还载有治疗疟疾寒热的实践，清《温病条辨》 《本草备要》，以及民间也有青蒿治疗疟疾的应用。

　　在反复研读文献过程中，《肘后备急方》关于青蒿的描述给了屠呦呦新的启迪。在各种传说中，这个场景往往被描述为：在某一天的凌晨或者深夜，阅读葛洪的《肘后备急方》时，屠呦呦被灵感击中——那本古方上说：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之。”

　　然而，真实的实验却是繁复而冗杂的。

　　第191号样品

　　屠呦呦在专著《青蒿及青蒿素类药物》特别提示：分离得到的青蒿素单体，虽经加水煮沸半小时，其抗疟药效稳定不变，“可知只是在粗提取时，当生药中某些物质共存时，温度升高才会破坏青蒿素的抗疟作用”。

　　为什么古人用“绞汁”?既往的提取研究，一般中药常用水煎煮或者用乙醇提取，但结果都不好，难道青蒿中的有效成分忌高温或酶的影响?再有青蒿在什么情况下才能绞出“汁”来，只有嫩的枝叶才会绞出汁来，这是否还涉及药用部分以及采收季节的问题?经过周密的思考，屠呦呦重新设计了研究方案。对一些重点关注的药物，还设计了多个方案。中药青蒿来源于菊科植物如青蒿就设计了用低温提取，控制温度在60摄氏度以下;用水、醇、乙醚等多种溶剂分别提取;将茎秆与叶子分开提取等。课题组从1971年9月起，启用新方案，对既往曾筛选过的重点药物及几十种新选入的药物，夜以继日地筛选研究。又是多少个不眠之夜，终于证实青蒿乙醚提取物效果最好!

　　曙光初现，经历了上百次失败的团队再度振奋起来。提取物中的酸性部分具较强毒性又无效，而保留下来的中性部分才是抗疟药效集中的有效部分。在一个个不眠之夜后，这个关键的新发现，让屠呦呦感到一丝兴奋。

　　课题组成员钟裕蓉记得，当时屠呦呦的家就在研究所里，步行2分钟就能到达实验室，即使是每天晚饭过后，她也要回到实验室里，和大家一起忙碌到晚上九十点钟。

　　1971年10月初，屠呦呦带领课题组在实验室紧张忙碌着。这是在190次的失败后，大家再一次严格按照流程进行着筛选。

　　10月4日，一双双眼睛，都紧张地盯着191号

　　青蒿乙醚中性提取物样品抗疟实验的最后结果。对疟原虫的抑制率达到了100%!随着检测结果的揭晓，整个实验室都沸腾了。那是一种黑色、膏状的提取物，离最终的青蒿素晶体尚有一段距离，但确定无疑的是：打开最后宝藏的钥匙找到了。

　　要深入临床研究，就必须先制备大量的青蒿乙醚提取物，进行临床前的毒性试验和制备临床观察用药。

　　短时间内提取大量的青蒿提取物，困难重重。“文革”期间业务工作都停了，根本没有药厂可配合。回忆那段攻坚期，屠呦呦丈夫李廷钊很心疼妻子：“那时候，她脑子里只有青蒿，回家满身都是酒精、乙醚等有机溶剂味，还得了中毒性肝炎。”

　　屠呦呦的肝炎是来自乙醚等有机溶媒的毒害。

　　“我是组长，我有责任第一个试药!”

　　当时为了争取时间，课题组“土法上马”，用七个大水缸代实验室常规提取容器，中药所又增派人员，开始大量提取青蒿乙醚提取物。“乙醚等有机溶媒对身体有危害，当时设备设施都比较简陋，没有通风系统，更没有实验防护，大家顶多戴个纱布口罩。”日复一日，科研人员除了头晕眼胀，还出现鼻子出血、皮肤过敏等反应。

　　乙醚中性提取物有了，但在进行临床前试验时，却出现了问题，在个别动物的病理切片中，发现了疑似的毒副作用。经过几次动物试验，疑似问题仍然未能定论。

　　是动物本身就存在问题?还是药物所致?实验室内，各方开始了激烈的讨论：从课题组角度看，青蒿在古籍记载中毒性不强，动物实验也做过一些，应该问题不大;但搞毒理、药理的同事坚持认为，只有确证安全性后才能用于临床。“我当时心里很着急，因为疟疾这种传染病有季节性，实在不想错过当年的临床观察季节，否则就要再等上一年。”屠呦呦说。

　　为了让191号青蒿乙醚中性提取物尽快应用于临床试验，综合分析青蒿古代的用法并结合动物实验的结果，屠呦呦向领导提交了志愿试药报告。

　　“我是组长，我有责任第一个试药!”当年，屠呦呦的表态令很多人惊叹：这位戴着眼镜、斯斯文文的江南女子竟然有这样的胆识和气魄。

　　“在当时环境下做这样的工作一定极其艰难，科学家用自己来做实验，这是一种献身精神。”清华大学副校长施一公说，“那个年代，尤其需要这样的精神。”

　　屠呦呦的试药志愿获得了课题组同事的响应。

　　1972年7月，屠呦呦等3名科研人员一起住进了北京东直门医院，成为首批人体试毒的“小白鼠”。他们在医院严密监控下进行了一周的试药观察，未发现该提取物对人体有明显毒副作用。为了充分验证乙醚提取物的安全性，科研团队又在中药所内补充5例增大剂量的人体试服，结果受试者均情况良好。

　　1972年8—10月，屠呦呦亲自携药赶赴海南昌江疟区，克服高温酷暑，跋山涉水，抢时间找病人。

　　初次临床，必须慎而又慎，用药剂量从小到大逐步增加。

　　屠呦呦根据自身试服经验，分为3个剂量组。病人选择，从免疫力较强的本地人再到缺少免疫力的外来人口;疟疾病种，从间日疟到恶性疟。屠呦呦亲自给病人喂药，以确保用药剂量，并守在床边观察病情，测体温，详细了解血片检查后的疟原虫数量变化等情况。

　　最终，在海南，屠呦呦完成了21例临床抗疟疗效观察任务，包括间日疟11例，恶性疟9例，混合感染1例。临床结果令人满意，间日疟平均退热时间19小时，恶性疟平均退热时间36小时，疟原虫全部转阴。

　　这一年，还同时在北京302医院验证了9例，亦均有效。

　　发现青蒿素

　　阶段性胜利，没有让屠呦呦放慢脚步。很快，大家开始进行对青蒿乙醚提取物中有效成分的纯化与分离工作。

　　由于北京产的青蒿中青蒿素含量只有万分之几，这样客观上就增加了发现青蒿素的难度。采收季节和纯化工艺的影响，也成为屠呦呦寻蒿之旅的拦路虎。

　　1972年4月26日到6月26日，课题组先后得到少量颗粒状、片状或针状结晶。每一次发现分离提取的成果变化，实验室都会爆发出欢呼和掌声。

　　为了早日得到抗疟有效的单体结晶，每个人都在努力寻找，竭尽所能。

　　屠呦呦去海南临床验证醚中干临床疗效期间，由倪慕云主持课题组北京的具体工作，在聚酰胺纯化样品的基础上，1972年9月25日、9月29日、10月25日、10月30日、11月8日课题组相继分离得到多个结晶。

　　刚刚从海南疫区返回北京的屠呦呦，也迅速投入到化学研究工作中，和课题组讨论、比较分析了已得的化学单体。通过显色反应、板层析Rf值等鉴别异同，整合所分得的成分，并开始在鼠疟上评价药效。

　　12月初的鼠疟试验发现，钟裕蓉从11月8日分离得到的晶体有显效，小鼠口饲50毫克每公斤体重可使疟原虫转阴。后来，11月8日成为课题组认定的青蒿素诞生之日。

　　这是首次以药效证实，从青蒿中获得的单一化合物，具有抗疟活性。

　　1973年新年刚过，屠呦呦发现青蒿抗疟奥秘的消息传出后，中药所就不断接到各地来信和来访。

　　屠呦呦都亲自回信、寄资料、热情接待来访者，毫无保留地介绍青蒿、青蒿提取物及其化学研究进展情况。很快，云南和山东等数个研究小组借鉴了她的方法，对青蒿进行研究。