2.化學(xué)與藥品研發(fā)
2015年屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素并成功研制出抗瘧新藥,成為我國本土第一位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主.我國的許多醫(yī)學(xué)著作中都有使用青蒿治療瘧疾的記載,屠呦呦團隊通過研究,發(fā)現(xiàn)了青蒿素.確定了它的組成、結(jié)構(gòu),并成功合成.
(1)提取過程
研究人員先是采用水煎法(將青蒿放入水中,加熱煮沸、濃縮),發(fā)現(xiàn)得到的提取物對瘧原蟲無抑制效果,而采用95%的乙醇(乙醇沸點78℃)為溶劑進行提取,得到的提取物有效率為30%-40%,后來又采用乙醚(沸點35℃)為溶劑,得到的提取物有效率達到95%以上,課題組將提取物中的有效成分命名為青蒿素.
根據(jù)青蒿素的提取過程推測青蒿素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)(各寫一條)不溶于水(或能溶于乙醇或易溶于乙醚等)和受熱不穩(wěn)定(或受熱易變質(zhì)或能殺菌或能抑制瘧原蟲)等.
(2)結(jié)構(gòu)分析
確定中草藥成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)是藥物研制過程中十分重要的一環(huán),在成功分離出青蒿素晶體后,課題組立即著手分析其化學(xué)結(jié)構(gòu).
①定性分析
取適量青蒿素,在氧氣中充分燃燒,測得生成物只有二氧化碳和水,由此推斷青蒿素中一定含有的元素是(用符號表示)C、H.
②定量分析
實驗測得青蒿素的相對分子質(zhì)量是282,其中碳元素的質(zhì)量分數(shù)是63.8%,氫元素的質(zhì)量分數(shù)是7.8%,根據(jù)以上信息,寫出確定一個青蒿素分子中氧原子個數(shù)的計算式(只列式,不計算結(jié)果)$\frac{282×(1-63.8%-7.8%)}{16}$.
③主要抗瘧結(jié)構(gòu)分析
青蒿素對瘧原蟲有很好的抑制作用,可能是因為它有較強的氧化性,青蒿素分子中具有怎樣的結(jié)構(gòu)才使它有較強的氧化性呢?
我們熟悉的過氧化氫溶液有較強的氧化性,醫(yī)療上常用它殺菌消毒,過氧化氫分子中原子間相互結(jié)合的方式有“H-O-、-O-O”兩種,青蒿素分子中原子間相互結(jié)合的方式有“
、H-O-、-O-O-”等幾種,你認為青蒿素分子中起殺菌作用的原子間相互結(jié)合的方式是-O-O-.以上是運用已有知識進行的推理,推理是否正確,需要通過實驗進行驗證.
(3)化學(xué)合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%,課題組于1984年成功合成了青蒿素,請你談一談化學(xué)合成青蒿素有哪些優(yōu)點(答一點即可)產(chǎn)量高.