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青蒿素（Artemisinin）是我國科學(xué)家于1972年從菊科植物黃花蒿（Artemisia annuaL.，即中藥青蒿）中提取的抗瘧疾活性成分。其衍生物主要有雙氫青蒿素（dihydroartemisinin）、青蒿琥酯（artesunate）、蒿甲醚（artemether）和蒿乙醚（arteether）。
青蒿素及其衍生物中都含有過氧橋結(jié)構(gòu)，其抗瘧作用可能與鐵介導(dǎo)的藥物過氧橋裂解產(chǎn)生自由基有關(guān)。當(dāng)血紅蛋白被瘧原蟲吞噬后，在蟲體血紅蛋白酶催化下被降解，釋放出血紅素和少量游離的二價鐵離子。二價鐵離子將催化青蒿素等藥物的過氧橋斷裂，產(chǎn)生大量的自由基和活性氧。自由基與瘧原蛋白結(jié)合，作用于瘧原蟲的膜系結(jié)構(gòu)，使其泡膜、核膜以及質(zhì)膜均遭到破壞，線粒體腫脹，內(nèi)外膜脫落，從而對瘧原蟲的細胞結(jié)構(gòu)及其功能造成破壞。活性氧則破壞細胞結(jié)構(gòu)。研究人員還發(fā)現(xiàn)青蒿素的抗瘧作用還可能與抑制瘧原蟲的PfATP6酶（plasmodium falciparum Ca2+-ATPase 6）有關(guān)。該酶屬于肌漿-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鈣離子ATP酶型鈣-三磷酸腺苷酶序列的轉(zhuǎn)運蛋白，其功能與人體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ATPase十分相似，通過將Ca2+排出細胞外來調(diào)節(jié)細胞內(nèi)鈣水平。除去抗瘧作用，青蒿素還有抗炎作用、抗膿毒癥作用、抗腫瘤作用、放療增敏作用、抗菌增敏作用、抗組織纖維化、治療其他寄生蟲病等等。
2015年10月，屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥—青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻，與另外兩位科學(xué)家獲2015年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
然而，不可否認的是，在享受著青蒿素帶來便利的同時，青蒿素也對機體產(chǎn)生毒性作用。
嚙齒類、犬和猴等動物體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，青蒿素的神經(jīng)毒性主要是聽力損傷、共濟失調(diào)和震顫。神經(jīng)毒性具有年齡相關(guān)性青蒿素主要損傷腦干、前庭系統(tǒng)和聽覺系統(tǒng)的某些核團，組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元染色質(zhì)溶解、壞死、細胞體腫脹、核固縮、胞漿空泡化和軸突變性等。其機制可能與氧化應(yīng)激和線粒體的損傷有關(guān)。
這提示我們，作為瘧疾易感的兒童，其由于神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不完善，在應(yīng)用青蒿素治療時應(yīng)注意其毒性作用。
青蒿素胚胎毒性與血管生成缺陷和胎兒發(fā)育特定階段的血管發(fā)生有關(guān)。青蒿素能提高活性氧水平和抑制小鼠胚體的血管生成，破壞層連蛋白的結(jié)構(gòu)和基質(zhì)金屬蛋白酶-1，-2，-9的表達，下調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子1α，血管內(nèi)皮生長因子，白細胞介素8（IL-8）表達，因而可能影響胎兒發(fā)育甚至造成畸形。另有研究發(fā)現(xiàn)，實驗動物的胚胎發(fā)育過程中，原始紅細胞和網(wǎng)織紅細胞減少會造成貧血，而在器官形成期的胚胎發(fā)生死亡和胎兒吸收，而存活的胚胎發(fā)育遲緩，心血管功能異常，骨骼缺陷，四肢和骨骼發(fā)育遲緩。
一個有趣的現(xiàn)象是，臨床上關(guān)于胚胎損害的報道很少，主要是胚胎大多死亡，能統(tǒng)計到的胚胎損害過少。
青蒿琥酯具有潛在的遺傳毒性，對多種細胞皆有毒性，可通過直接或間接的方式損傷DNA或?qū)е录毎麎乃馈４送猓噍镧ツ軐?dǎo)致人淋巴細胞的凋亡和壞死，微核實驗陽性，具有細胞毒性和遺傳毒性。動物體內(nèi)實驗研究發(fā)現(xiàn)，單次口服青蒿琥酯5mg/kg能引起體細胞輕微的遺傳毒性。不同組織敏感性的差異和一些半衰期較長的青蒿素衍生物的細胞毒性和遺傳毒性有待于進一步的研究。
微核實驗陽性
體外實驗發(fā)現(xiàn)青蒿素及其衍生物能降低中性粒細胞活性和增加ROS（reactive oxygen species）的生成。二氫青蒿素對紅細胞毒性具有選擇性和階段性，主要對原始和中幼紅細胞具有劑量依賴性的毒性作用，可能通過改變細胞周期來抑制紅細胞的分化。青蒿素類藥物毒性作用的敏感指標(biāo)是紅細胞計數(shù)或網(wǎng)織紅細胞計數(shù)。
青蒿素類藥物對T細胞具有免疫抑制作用，可以用來治療自身免疫病和慢性炎癥。
多個青蒿素類衍生物都能導(dǎo)致心電圖QT間期的延長或心律改變，從而增加了室性心律失常的風(fēng)險。值得注意的是，在臨床工作中雖并未見到心臟功能損害的體征，但這主要與臨床上青蒿素的低劑量和較短的半衰期有關(guān)。在將來用于腫瘤治療或其他適應(yīng)癥時心臟毒性仍然是一個需要引起重視的不良后果。
青蒿素及其衍生物的心臟毒性和神經(jīng)毒性同時出現(xiàn)時，神經(jīng)元損傷就可能會影響心臟心電傳導(dǎo)性，因而無法確定心臟毒性是由藥物直接引起還是由神經(jīng)毒性引起。有證據(jù)提示心臟毒性很可能與中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性有關(guān)，當(dāng)靜脈滴注青蒿琥酯和蒿甲醚時，雖然青蒿琥酯血藥濃度高于蒿甲醚2倍以上，但未見心臟毒性如QT間期延長等表現(xiàn)。血藥濃度和心臟毒性的不相關(guān)性提示藥物可能通過間接途徑發(fā)揮心臟毒性作用。