2.化学与药品研发
2015年屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主.我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载,屠呦呦团队通过研究,发现了青蒿素.确定了它的组成、结构,并成功合成.
(1)提取过程
研究人员先是采用水煎法(将青蒿放入水中,加热煮沸、浓缩),发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果,而采用95%的乙醇(乙醇沸点78℃)为溶剂进行提取,得到的提取物有效率为30%-40%,后来又采用乙醚(沸点35℃)为溶剂,得到的提取物有效率达到95%以上,课题组将提取物中的有效成分命名为青蒿素.
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质(各写一条)不溶于水(或能溶于乙醇或易溶于乙醚等)和受热不稳定(或受热易变质或能杀菌或能抑制疟原虫)等.
(2)结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环,在成功分离出青蒿素晶体后,课题组立即着手分析其化学结构.
①定性分析
取适量青蒿素,在氧气中充分燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,由此推断青蒿素中一定含有的元素是(用符号表示)C、H.
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282,其中碳元素的质量分数是63.8%,氢元素的质量分数是7.8%,根据以上信息,写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式(只列式,不计算结果)$\frac{282×(1-63.8%-7.8%)}{16}$.
③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用,可能是因为它有较强的氧化性,青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢?
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性,医疗上常用它杀菌消毒,过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-O-、-O-O”两种,青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“
、H-O-、-O-O-”等几种,你认为青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式是-O-O-.以上是运用已有知识进行的推理,推理是否正确,需要通过实验进行验证.
(3)化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%,课题组于1984年成功合成了青蒿素,请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点(答一点即可)产量高.