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百家争鸣丨我们认为的青蒿素历史

 
编者按:
 
中国获得第一个自然科学诺贝尔奖的工作青蒿素研究,其历史有不同说法。科学的历程,并非风平浪静,可能出现多种情况。在科学发现之后,出现对科学史的记忆或理解不同也非罕见。有些科学史很快有结论,有些科学史很难下结论。抗疟药物青蒿素是我国在1970年代的发现,造福人类。但参与的科研人员对青蒿素发现过程中个人作用的大小有不同的看法。在五二三项目成立50周年之际,《知识分子》接到来稿,作者曾美怡、李泽琳、 李国桥、周钟鸣都是当年亲历青蒿素及其相关研究的一线科研人员,文章提到比较多的人名。作者们表示:“我们想这恐怕是最后的机会,让公众能够看到当年参与此研究过程的一些主要人物,后也经多位老师们的修改。”他们的材料值得被科学史记载,他们的看法值得讨论。《知识分子》秉承建设中国理性社会的精神,不偏不倚地刊登不同科研人员的意见,欢迎科研人员回忆和记载自己参与的历史,至于对历史的理解,人们可以在有充分的——即使是矛盾的——史实基础上,得出自己的结论。
 
撰文丨曾美怡1、李泽琳1、李国桥2、周钟鸣1
 
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1969年初,中医研究院中药研究所(简称中药所)受邀参加523任务,由中药所化学室的屠呦呦担任组长,组员为余亚纲。屠呦呦选取中药提取物,送军事医学科学院做鼠疟筛选,其中胡椒、辣椒加明矾的提取物抑制率较高,于同年7-10月在海南岛临床试验44例,两者各仅1例原虫转阴,证明无效[1]。1970年初屠呦呦被调去执行审干任务,但仍任课题组组长,余亚纲独自进行筛选工作。为避免盲目筛选,他查阅大量中医治疗疟疾的方药,选择出现频率最高的8种单药,包括乌梅、乌头、青蒿、鳖甲等进行乙醇提取,并于1970年6月以“523组”的名义整理出《中医治疟方、药文献》[2]。其时,全国523办公室派军事医学科学院顾国明到中药所与余亚纲一起从事化学提取工作,由顾国明送军事医学科学院五所焦岫卿进行鼠疟效价试验。据焦岫卿回忆,“1970年,我在所里从事抗疟药筛选和药效评价工作。顾国明从中医研究院中药所带来青蒿提取物样品进行粗筛效价较高,经重复试验原虫抑制率稳定在90%以上(具体剂量记不清了)”,“当时凡外单位样品(试)验结果,发报告给原单位,本所不存档”[3](顾国明回忆是“发现青蒿有一定的抗疟作用,大概为60-80%的抑制率”[4]),从时间推算应该是焦岫卿1970年5月抵达海南疟疾现场之前做的实验,这是首次得到青蒿提取物的鼠疟抑制率高于其它筛选药物的结果,是余亚纲和顾国明、焦岫卿的贡献。余亚纲向组长屠呦呦做了汇报。屠呦呦于1970年9月才将青蒿列入筛选计划[5]。9月,余亚纲被调离课题组,顾国明也因此返回原单位。1970年9月~1971年5月该课题组的研究工作处于停滞状态[1]。后调查证实,含抗疟成分青蒿素的北京市售中药青蒿其原植物为菊科植物黄花蒿(Artemisia annua L.)。
 
1971年6月在卫生部催促下,中药所再度任命屠呦呦为组长,先后吸收钟裕蓉参加化学提取工作,郎林福和刘菊福负责鼠疟试验,筛选了百余种中药,结果都不理想,就又重新筛选青蒿,据屠呦呦在1972年3月在南京523召开的会议上介绍,“后来从本草及民间‘绞汁’服用中得到启发,使我们考虑到有效成分可能在亲脂部分,于是改用乙醚提取,这样,动物效价才有了显著的提高”[6],从而证实青蒿的乙醚提取物的中性部分可以达到100%抑制率。1972年8-10月,屠呦呦和戴绍德把青蒿乙醚中性提取物(简称“醚中干”)进行临床试验,证实对间日疟20例全部有效(海南现场11例,加302医院9例),治疗恶性疟9例,7例有效[7]。发现青蒿的乙醚的中性提取物能治疗恶性疟是屠呦呦和戴绍德在青蒿抗疟研究的贡献。但是这个提取物是一种成分复杂的膏状物,不能直接开发成质量可控的药物,必须分离出其中的有效成分,鉴定其化学结构,研究其药理、毒理等一系列特性,再通过临床验证才能将其开发成一种安全有效的新药。
 
其组员倪慕云将乙醚中性提取物进一步纯化,用氧化铝柱层析未得到任何值得注意的化学单体。1972年11月8日,其组员钟裕蓉等参考了文献报道分离中性成分的方法,采用硅胶柱层析的条件,从乙醚的中性提取物中分离出两种针晶,经药理室的叶祖光证实针晶Ⅱ对鼠疟抑制率为100%[8a],由此肯定其为青蒿抗疟的有效成分,后中药所称之为“青蒿素Ⅱ”。这是钟裕蓉和叶祖光的贡献。
 
但由于中药所用北京采购的原料中青蒿素含量低,和提取工艺不过关等原因,青蒿素Ⅱ的得量有限。1973年9~10月,进行了青蒿素Ⅱ的临床试验,其胶囊剂治疗间日疟3例全部有效,片剂治疗恶性疟5例仅1例有效,但第6天原虫复燃[9],未能证明治疗恶性疟的疗效。曾经认为是片剂的崩解度差,改用胶囊剂疗效就无问题,但是胶囊剂只证明对间日疟有效,在治疗总剂量上,青蒿素Ⅱ(3~3.5克)和山东的黄花蒿素(后统称青蒿素)(0.6~1.2克)及云南的黄蒿素(后统称青蒿素)(0.2~0.3克)相比,用量超过黄花蒿素或黄蒿素几倍、甚至十倍以上。这可能与供临床试验用的青蒿素Ⅱ中含有的真正青蒿素太少有关[11a]。1974年,中药所由于种种原因,未能再提取青蒿素Ⅱ,也未再进行临床试验[10]。
 
在中药所青蒿素Ⅱ的研究工作受挫折时,1973年云南省药物所的罗泽渊和山东省中医药研究所魏振兴受中药所的启示,分别从植物大头黄花蒿和 黄花蒿分离到了黄蒿素结晶和黄花蒿素结晶(后统称为青蒿素),1974年523办公室委托广州中医学院的523小组李国桥等用云南的黄蒿素进行临床试验,首次证明其在治疗恶性疟和鼻饲抢救凶险型疟疾的速效和低毒作用优于当时的王牌抗疟药氯喹,并为1975年4月组织青蒿抗疟研究全国大协作提供了重要依据[11a],这是罗泽渊和李国桥小组的贡献。云南省药物所詹尔益和罗泽渊又进一步创立了工业分离提纯黄蒿素的流程[12a],这是罗泽渊和詹尔益的贡献。
 
1974年初,中药所由于当时技术力量和设备的限制,先后派倪慕云、刘静明和樊菊芬与中科院上海有机化学研究所合作鉴定青蒿素化学结构,该所的吴照华负责具体研究,将青蒿素Ⅱ反复重结晶至熔点稳定,重新进行元素分析,得到青蒿素正确的分子式并做了各种化学反应和波谱数据,确定了青蒿素分子中的关键基团(内酯基和过氧基)和属杜松烷类倍半萜,但仍未能完全确定青蒿素的化学结构,这是上海有机所吴照华等和中药所的参与人员所做的贡献[11b]。1975年初,由于化学研究的青蒿素样品供应不上,全国523办公室安排云南和山东两地,为化学结构测定提供了一些纯度较高的青蒿素结晶[12b]。
 
1975年3月,中国科学院生物物理所接受了523办公室的邀请,参与研究青蒿素结构的任务。由中药所提供青蒿素单晶和告知其分子式。生物物理所李鹏飞和梁丽用X-射线衍射晶体法,突破直接法难关,1975年11月确立了青蒿素的初始的晶体和分子立体结构,这是李鹏飞和梁丽的贡献。梁丽在朱秀昌教授的帮助下查阅文献,肯定青蒿素是一种新型的倍半萜内酯,遂以此为标题,1976年初,梁丽执笔,并在文中以电子云密度叠合图佐证分子立体结构,署名青蒿素结构协作组,预定投稿《科学通报》[13]。中药所倪慕云利用此稿,加进了在上海有机所时的一些工作数据[8b],仍用梁丽所采用的标题和署名,此稿未经过生物物理所和上海有机所传阅和讨论,由中医研究院向卫生部申请批准发表,后发表在《科学通报》1977,22(3):142。
 
李鹏飞不幸于1976年底因病去世,此后由梁丽负责,在上述研究的基础上,引进最小二乘法,获得青蒿素的精细结构,最后利用X-射线反常散射,于1977年底最后成功确定了青蒿素的绝对构型[13],这是梁丽及其同事的贡献。
 
1975年4月523办公室在成都召开全国十二省市和部队的青蒿素抗疟研究大协作会议,中药所指派李泽琳参会。此前,中药所党委书记崔楷认为,1974年以来屠呦呦经常病休,于是重新任命刘静明和李泽琳为中药所523大组长,负责参与523项目的各科室之间的协调和对外联系。会议分配给中药所的任务是承担海南岛和湖北省的临床验证,却没有青蒿素,遂由所长刘静明带队,到云南药物所学习溶剂汽油提取方法,转道四川重庆购买到优质青蒿运回北京,用云南药物所的方法提取到了约500克青蒿素,解决了临床试验之急需[14]。可见此时中药研究所用的青蒿素已经不是青蒿素Ⅱ的原料和生产工艺,而是黄蒿素的原料和生产工艺。1975年11月,在523办公室的支持下,中药研究所出资并派谭洪根、崔淑莲到四川省中药研究所,就地取材,学习用稀醇法提取青蒿素[15],得到数百克青蒿素粗晶,支持了临床和科研所需。
 
1975~1977年,全国大协作完成了青蒿素口服和肌内注射剂治疗疟疾2099例(其中恶性疟588例,间日疟1511例)的临床研究[16]。
 
青蒿素的化学结构鉴定为建立青蒿素质量标准提供了前提。1977年2月至9月,在523办公室主持下,举办了两期学习班,邀请全国15个单位的专业人员参加[11c],通过实地操作,交流经验,认为南京药学院为主建立的紫外分光光度法最为准确和易于操作,最后由广州中医学院沈璇坤、云南药物研究所罗泽渊、山东中医药研究所田樱、中医研究院中药所曾美怡,在中国药品生物制品检定所严克东的参与下,共同改进了青蒿素的紫外分光光度测定方法和制定了青蒿素质量标准[17] ,这些集体的研究成果都成为后来中药研究所申请批准新药青蒿素栓时,提供原料药青蒿素的基础材料。
 
1979年9月,由卫生部申报青蒿素发明奖励,经国家科学技术委员会主任方毅签发国家发明二等奖证书,向卫生部中医研究院中药研究所、山东省中医药研究所、云南省药物研究所、中国科学院生物物理研究所、中国科学院上海有机化学研究所和广州中医学院6个单位颁发了“抗疟新药—青蒿素”发明证书。1981年10月世界卫生组织疟疾化疗研究组听取了我国科研人员对青蒿素的介绍,予以充分的肯定和很高的评价,但是当时我国既没有新药审批办法,国内也没有将青蒿素原料药开发成一个具有固定剂型并符合国际要求的新药,要使青蒿素进入国际市场发挥作用。还有艰巨的工作要做。1985年3月卫生部成立药品审评委员会,并设立卫生部药品审评办公室(现为国家食品药品监督管理总局药品审评中心),负责药品的药学和临床的技术审查,提出报告,审批权在卫生部。1985年7月1日颁布《新药审批办法》。
 
1982年中药所523大组组长刘静明和李泽琳提议,由剂型室沈联慈牵头,组织青蒿素栓的研究[11d],剂型室(沈联慈、李荣生)负责制剂工艺和规格标准,供应临床用药;药理二室李泽琳组(包括杨立新、叶祖光、聂淑琴、薛宝云、戴宝强等)承担药效和毒理;药理四室周钟鸣组(包括王彦礼、孙晓淼等,聂淑琴参加部分工作)负责一期和二期临床药物代谢试验。分析室曾美怡组(包括赵世善、付桂兰、孟彬等)负责建立血药浓度测定和栓剂含量测定方法。军事医学科学院五所的焦岫卿和宁殿玺协助完成猴疟直肠给药的药效学实验;最后共同完成了青蒿素栓的药理、毒理、药代动力学和建立青蒿素体液含量测定方法及栓剂质量标准的研究。广州中医学院李国桥也从临床鼻饲给药抢救患者的经验提出开发栓剂的设想,并和郭兴伯严格参照国际通用的GCP要求,完成青蒿素栓的一、二期临床试验及二期临床药代研究[18]。各专业的科研人员经过4年的努力和团结协作,青蒿素及其制剂按一类新药的要求完成了全部研究。
 
中药所青蒿素栓课题组按申报要求的内容,采用了当年523任务时中药所和其他单位协作或以协作组名义公开发表的有关青蒿素理化数据、化学结构、规格标准等研究资料和课题组按要求完成的各项试验内容作为原料药青蒿素的申报资料。1986年10月中药研究所获得原料药青蒿素新药证书和青蒿素栓的新药证书,青蒿素栓成为1985年我国颁布“新药审批办法”以后第一个批准的一类新药[19,20]。应该指出,尽管是中药研究所因申报青蒿素栓而取得了青蒿素新药证书和青蒿素栓新药证书,但是其中采用了全国各有关协作单位科研人员共享的研究成果。
 
卫生部于1985年颁布《新药审批办法》前,把青蒿素指导委员会重点开发的青蒿素栓、青蒿琥酯注射液和蒿甲醚注射液作为第一批一类新药审批对象,这些药必须按照《新药审批办法》的要求和规定申报新药(国际简称NDA)。期间,世界卫生组织应我国卫生部的邀请,1982年派出专家实地讲解工厂生产药物的GMP规范要求;1983年,来华办学习班,讲学和示范药代动力学实验操作。国内兄弟单位交流特殊毒性试验经验。青蒿素及其衍生物的新药开发,为我国培养了一支开发新药的技术队伍。
 
 
中药研究所在青蒿素的发现的初始过程中有过突出贡献,但是如果没有在523领导小组及其后的青蒿素及其衍生物研究开发指导委员会组织全国大协作,是不可能单靠任何一个个人或单位能够取得以后如此迅速和辉煌的成就,青蒿素的发现和研发历史是当年在523领导小组和科研人员精心策划,环环相扣的科研接力赛的真实写照。
 
我们欢迎亲历者们提供原始资料和史实,帮助我们修改补充。
 
注:1.作者退休前为中国中医科学院中药研究所研究员;2.作者退休前为广州中医药大学热带医学研究所及青蒿研究中心教授。
 
本文原标题为《青蒿素的发现和青蒿素栓研发史实——纪念523项目五十周年》
 
参考文献和资料:    
1.中国中医科学院中药研究所,中国中医科学院发现青蒿素的主要历程(1969年~1973年).2012年7月
2.523组,中医治疟方、药文献,1970年6月
3.焦岫卿,情况说明,2012年12月8日
4.顾国明,关于参加部分青蒿研究工作的回顾,2004年6月5日
5.中国中医科学院院史研究组,中药研究所发现青蒿素的历程(1969~1973年)2012 年10月
6.中医研究院疟疾防治小组,用毛泽东思想指导发掘抗疟中草药工作,1972年3月4日
7.中医研究院中药研究所523临床验证小组,1972年青蒿有效部分海南岛昌江地区首次验证21例
8.黎润红,[523]任务与青蒿素研发访谈录,湖南教育出版社,2015年11月,a)210页、b)277页
9.中医研究院中药研究所,青蒿抗疟研究(1971~1978),27页
10.章国镇(前中药所副所长)手迹,学习毛主席关于理论问题的重要指示,把五二三工作促上去。1975年5月15日,7月16日稿。
11.李国桥、李英、李泽琳等,青蒿素类抗疟药,2015年9月,a)5页、b)7页、c)8页、d)10页
12.张剑方,迟到的报告,羊城晚报出版社,2006年12月,a)48页、b)36页
13.梁丽,青蒿素分子和立体结构测定的历史回顾,生物化学与生物物理进展,2017,44(1):6-16
14.中药所科管科徐天生,科研工作简报第三期(1975年6月26日)
15.章国镇(前中药所副所长),关于协作提取青蒿素致信四川中药研究所李新凯。1975年11月8日
16.全国疟疾防治研究领导小组,青蒿素鉴定书,1978
17.全国疟疾防治研究领导小组办公室,青蒿素含量测定技术交流学习班简报,1977年4月13日
18.中医研究院中药研究所一九八五年十一月,青蒿素栓申报资料(复印件)
19.傅俊一,卫生部药品审评委员会西药分委员会第一次会议―审评新药青蒿素及其栓剂,中国临床药理学杂志(DOI:10,13699/j.cnki.1001-6821.1985.03.008)
20.卫生部药品审评委员会办公室,新药“安舒平片”和“青蒿素及其栓剂”审评情况,中国临床药理学杂(DOI:10.13699/j.cnki.1001-6821.1986.01.007)
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