{{위키데이터 속성 추적}}
{{Drugbox
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| IUPAC_name = (3''R'',5a''S'',6''R'',8a''S'',9''R'',12''S'',12a''R'')-Octahydro-3,6,9-trimethyl-3,12-epoxy-12''H''-pyrano[4,3-''j'']-1,2-benzodioxepin-10(3''H'')-one
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<!--Identifiers-->
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<!--Chemical data-->
 | C=15 | H=22 | O=5
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| smiles = O=C3O[C@@H]4O[C@@]1(OO[C@@]42[C@@H](CC1)[C@H](C)CC[C@H]2[C@H]3C)C
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| synonyms = Artemisinine, qinghaosu
| density = 1.24 ± 0.1
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}}

'''아르테미시닌'''({{lang|en|artemisinin}}), 혹은 '''청호소'''(靑蒿素) 및 그 [[반합성]] [[유도체|파생물]]들은 [[열대열원충]]으로 인한 말라리아에 대항하기 위해 사용되는 [[의약품|약물]]들을 두루 가리키는 말이다.<ref>{{저널 인용|last=White |first=N. J. |title=Assessment of the pharmacodynamic properties of antimalarial drugs in vivo |journal=Antimicrob. Agents Chemother. |volume=41 |issue=7 |pages=1413–1422 |date=July 1997 |pmid=9210658 |pmc=163932 |doi=10.1128/AAC.41.7.1413 }}</ref> 1972년 중국의 과학자 [[투유유]]가 발견했으며 이 발견으로 [[노벨 생리학·의학상|2015년 의학노벨상]]을 공동 수상하였다.<ref name="nobel-2015">{{웹 인용|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/press.pdf|title=The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2015|publisher=Nobel Foundation|accessdate=2015-10-07}}</ref> 아르테미시닌 파생물([[아르테미시닌 결합 치료]], ACT)을 동반한 치료는 현재 ''P. falciparum'' 말라리아에 대해 전 세계적으로 표준 치료법이다. 아르테미시닌은 [[중의학]]에서 다루는 약초의 하나인 [[개똥쑥]](Artemisia annua)이라는 식물에서 분리한 것이다. 전구적 혼합물은 [[유전공학]]처리된 [[효모]]를 사용하여 생성할 수 있으며 이는 식물을 사용하는 것에 비해 훨씬 더 효율적이다.<ref name="arsenault">{{저널 인용|last1=Arsenault |first1=Patrick |last2=Wobbe |first2=Kristin |last3=Weathers |first3=Pamela |title=Recent Advances in Artemisinin Production Through Heterologous Expression |journal=Current Medicinal Chemistry |date=2008 |volume=15 |issue=27 |pages=2886–2896 |doi=10.2174/092986708786242813 |pmid=18991643 |pmc=2821817}}</ref>

화학적으로 아르테미시닌은 흔치 않은 [[유기 페록사이드]] 브리지를 포함하는 [[세스키테르펜 락톤]]이다. 이 엔도페록시드 [[1,2,4-트리옥산]] 링은 이 약물의 동작을 책임한다. 이러한 페록시드 브리지를 갖춘 그 밖의 천연 화합물들은 거의 알려져 있지 않다.<ref name="eic">{{잡지 인용|last=Brown|first=Geoff|title=Artemisinin and a new generation of antimalarial drugs|journal=[[:en:Education in Chemistry]] |publisher=[[왕립화학회]] |date=July 2006|volume=43|issue=4|pages=97–99|url=https://eic.rsc.org/feature/artemisinin-and-a-new-generation-of-antimalarial-drugs/2020095.article|accessdate=2018-03-09}}</ref>

아르테미시닌과 그 파생물들은 말라리아 및 [[기생충병]] 감염 치료에 사용되고 있다. 다른 약물에 비해 기생충을 더 빠르게 죽이고 모든 생명 주기 단계를 제거하는 능력이 있다.<ref name=whirl>{{저널 인용|last1=Whirl-Carrillo |first1=M |last2=McDonagh |first2=EM |last3=Hebert |first3=JM |last4=Gong |first4=L |last5=Sangkuhl |first5=K |last6=Thorn |first6=CF |last7=Altman |first7=RB |last8=Klein |first8=TE |title=Pharmacogenomics knowledge for personalized medicine |journal=Clinical Pharmacology and Therapeutics |date=2012 |volume=92 |issue=4 |pages=414–417 |doi=10.1038/clpt.2012.96 |pmid=22992668 |pmc=3660037}}</ref> 그러나 [[생물학적 가용능]]이 낮고, [[약물동태학]]적 속성이 부진하며 비용이 높은 것이 사용 상 주된 단점이다.<ref>{{뉴스 인용|url=http://www.malariaworld.org/blog/development-novel-antimalarials |title=Development of Novel Antimalarials |website=MalariaWorld |date=September 6, 2010 |accessdate=2016-10-22}}</ref> 약물 그 자체를 [[단일요법|단독적]]으로 사용하는 것은 명백히 [[세계보건기구]]에 의해 권장되지 않는데,<ref>{{웹 인용|url=http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2006/pr02/en/|title=WHO calls for an immediate halt to provision of single-drug artemisinin malaria pills|date=19 January 2006|publisher=WHO}}</ref> 그 이유는 말라리아 기생충들이 해당 약물에 [[약물저항|저항]]하도록 발전한다는 증거들이 있기 때문이다. 아르테미시닌 또는 그 파생물을 다른 항말라리아 약물과 결합하는 치료법은 말라리아 치료 시 선호되는 방식으로, 환자에게 효과적인 것으로 간주된다.

== 정의 ==
아르테미시닌과 아르테미시닌의 반합성 파생물들은 열대열원충으로 인한 말라리아에 대항하기 위해 사용되는 약물들을 두루 가리키는 말이다. 아르테미시닌 파생물(아르테미시닌 결합치료, ACT)을 동반하는 치료는 현재 Pfalciparium 말라리아에 대해 전 세계적으로 표준적인 치료로 간주된다. 아르테미시닌은 중의학에서 다루는 약초의 하나인 개똥쑥(Artemisia annua)이라는 식물에서 분리한 것이다. 전구적 혼합물은 유전공학처리된 효모를 사용하여 생성할 수 있으며 이는 식물을 사용하는 것에 비해 훨씬 더 효율적이다.

== 개발 배경 ==
[[말라리아]]는 매년 전세계적으로 70만명이 넘는 사람들을 죽음으로 몰고가는 질병으로, 열대 지방에 주로 분포한다. 여러 종류 중 가장 치명적인 것은 '''열대열원충'''([[:en:Plasmodium falciparum|''Plasmodium falciparum'']])이라는 미생물에 의한 것으로, 감염된 암컷 [[모기]]가 사람을 흡혈하는 과정에서 열대열원충이 혈액으로 들어오면서 사람에게도 감염된다. [[베트남 전쟁]] 당시, 북베트남의 요청으로 중국에서는 말라리아 치료제 개발을 목표로 하는 군사 기밀 프로젝트인 [[523항목]]을 시작했다. 이 프로젝트 하에서 투유유는 1969년 1월부터 중국 전통 약 처방 및 의서를 연구해 말라리아 치료제를 연구하는 팀을 이끌었으며, 1981년 베이징에서 개최된 말라리아 관련 [[세계보건기구]](WHO) 방문 연구에서 아르테미시닌을 발표했다. 투유유 팀은 중국 전통 고서에서 2000 개의 처방 등을 조사했고, 그 중 380 종류의 약초 추출물을 쥐에 실험했다. 이중 [[개똥쑥]] 추출물이 기생충의 성장을 억제하는 결과를 보였다. 하지만 물을 끓여서 고온으로 추출하는 방식으로는 유효 성분이 제대로 추출되지 않았고, 투유유는 중국의 고대 의서인 [[갈홍|주후비급방]]에서 나온 방식을 응용해 저온에서 [[에터]]([[:en:Ether|Ether]])로 추출해 아르테미시닌을 제대로 추출할 수 있었다.

== 구조 ==
[[파일:Artemisinin.jpg|프레임|아르테미시닌(파란 색으로 표시된 부분은 트리옥세인 구조이고 빨간 색으로 표시된 부분이 엔도페록시드부분이다.)]]
[[파일:Artemisinin synthesis.svg|alt=Biosynthesis of Artemisinin|테두리|가운데|프레임없음|496x496px|그림 1. 아르테미시닌의 생합성]]
아르테미니신의 구조는 오른쪽 그림과 같으며, [[하이드록시기]]와 같은 [[친수성]] 작용기가 적어 [[에터]]({{lang|en|Ether}}) 등의 유기 용매에 잘 녹아 추출이 가능하다<ref name="구조">{{저널 인용|author=Meshnick SR| title=Artemisinin: mechanisms of action, resistance and toxicity |journal= Int. J. Parasitol |volume=32 | issue=13 |pages=1655–60 |date=December 2002|pmid=12435450}}</ref>. 아르테미시닌은 그 자체로 독성이 강해 추출할 때에도 약의 작용과 상관없는 산성 부분을 없앤 뒤 추출하며, 이후 다른 여러 가지 형태로 전환해 독성을 줄인다.
또한, 아르테미시닌은 락톤([[:en:Lactone|lactone]]) 구조를 갖고 있어 이 부분으로 인해 아르테미시닌의 안정성과 물에 대한 용해성이 떨어진다. 이외에도 아르테미시닌에는 트리옥세인([[:en:Trioxane|Trioxane]]) 구조가 있고, 그 안에 [[산소]] 원자 두 개가 일렬로 연결되어 있는 구조인 엔도페록시드({{lang|en|Endoperoxide}})가 있다. 이 엔도페록시드 부분이 말라리아 기생충을 없애는 데에 중요한 역할을 한다.

== 아르테미시닌의 작용 ==
* 아르테미시닌의 활성화({{lang|en|Bioactivation of artemisinin}})
:아르테미시닌은 트리옥세인([[:en:Trioxane|Trioxane]]) 부분의 엔도페록시드({{lang|en|Endoperoxide}})가 분해가 되면서 [[유리기]]([[:en:radical|free radical]])이 생긴다. 이 [[유리기]]가 기생충을 공격해 항말라리아 작용을 하게 된다<ref name="구조"/>. 이때, 아르테미니신의 활성화가 일어나는 원리는 아직 밝혀지지 않았다. 이에 대한 두 가지 가설을 아래와 같다<ref name = "bioactivation">{{저널 인용| author=O'Neill PM, Barton VE, Ward SA| title=The molecular mechanism of action of artemisinin--the debate continues.| journal=Molecules| volume = 15| issue=3 | pages= 1705-21 | PMID=20336009 | doi=10.3390/molecules15031705 }}</ref>
:# [[헴]]([[:en:Heme|Heme]])에 의한 활성화
:# [[철]]('''Fe''', {{llang|la|ferrum}}, [[:en:Iron|Iron]]) 이온에 의한 활성화
: 말라리아 기생충은 [[적혈구]]([[:en:Red blood cell|Red blood cell]])에 기생하면서, [[적혈구]] 속의 [[헤모글로빈]]([[:en:Hemoglobin|Hemoglobin]])을 분해한다. 기생충은 분해된 [[헤모글로빈]]에서 얻은 [[아미노산]]([[:en:Amino acid|Amino acid]])을 자신의 에너지원으로 사용한다<ref name = "bioactivation"/>. [[헴]]과 [[철]] 이온은 헤모글로빈에 풍부하기 때문에 기생충 몸 속에도 [[헴]] 분자와 [[철]] 이온이 많이 있게 된다. 따라서 두 가설 모두 아르테미시닌이 말라리아 기생충만을 선택적으로 공격할 수 있는 이유에 대한 설명으로 타당하다.

* 아르테미시닌의 공격 대상({{lang|en|target}})
: 아르테미시닌이 말라리아 기생충의 어떤 부분을 공격하는 지에 관한 원리는 아직 밝혀지지 않았으나 유력한 네 가지의 가설이 있다<ref name = "bioactivation"/>.

:# [[헴]]([[:en:Heme|Heme]])을 알킬화([[:en:Alkylation|alkylation]])
:#: 아르테미시닌이 [[헴]]({{lang|en|Heme}})을 알킬화해 비정상적인 [[헴]]이 기생충 내에 쌓이도록 해 기생충을 죽인다는 가설이다.
:# [[헴]]이 아닌 다른 [[단백질]]([[:en:Protein|protein]])을 알킬화([[:en:Alkylation|alkylation]])
:#: 아르테미시닌이 알킬화를 통해 항말라리아 작용을 하는 것은 맞지만, 그 분자가 [[헴]]이 아니라 다른 [[단백질]]이나 다른 특정 [[효소]]([[:en:Enzyme|enzyme]])라는 주장이다.
:# [[:en:PfATP6|PfATP6]] 기능을 저해
:#: [[:en:PfATP6|PfATP6]]는 세포 내에서 에너지를 제공하는 [[아데노신 삼인산]](이하, ATP, [[:en:Adenosine triphosphate|A0denosine triphosphate]])를 분해해 세포의 [[칼슘]] 농도를 조절하는 효소이다. 이 주장은 아르테미시닌이 [[:en:PfATP6|PfATP6]]를 저해해 기생충이 [[칼슘]] 농도 조절을 못해 죽게한다고 한다.
:# [[세포막]] 손상
:#: 유기 용매에 잘 녹는 아르테미시닌이 중성지방 사이에 축적되어 기생충의 [[세포막]]을 손상시켜서 기생충을 죽인다는 가설이다.

== 부작용 ==
아르테미시닌은 추출 단계와 전환 단계에서 독성을 줄인 유도체로 판매가 되고 있다. 이 유도체들은 기생충에 특이적으로 작용할 것으로 예상되는 메커니즘 때문에 그 부작용이 특히 적어 임산부도 복용이 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나 투여량이 높았을 때 신경에 손상을 준 경우가 두 건 보고되었다.

== 아르테미시닌을 이용한 의약품 ==
* 유도체
: 아르테미시닌 자체는 락톤([[:en:Lactone|lactone]]) 구조에 의해 분자의 안정성과 물에 대한 용해도가 낮다. 따라서 기본적인 구조는 모두 아르테미시닌과 동일하면서 락톤 구조만을 변형한 유도체를 약으로 사용한다<ref name="derivatives" >[url=http://www.rsc.org/Education/EiC/issues/2006July/Artemisinin.asp {{웨이백|url=http://www.rsc.org/Education/EiC/issues/2006July/Artemisinin.asp |date=20151006184345 }}]</ref>.
: [[파일:Artemisinin lactone.jpg|200 px|락톤 부분이 표시된 아르테미시닌]]
::* 락톤 부분이 표시된 아르테미시닌
:[[파일:Dihydroartemisinin.svg|200 px|디하이드로아르테미시닌]]
::* 디하이드로아르테미시닌([[:en:Dihydroartemisinin|Dihydroartemisinin]])
:[[파일:Artemether.svg|200 px|아르테메터]]
::* 아르테메터([[:en:Artemether|Artemether]])
:[[파일:Artemotil.svg|200 px|아르테모틸]]
::* 아르테모틸([[:en:Artemotil|Artemotil]])
:[[파일:Artesunate.svg|200 px|아르테서네이트]]
::* 아르테서네이트([[:en:Artesunate|Artesunate]])

* 실제 치료의 적용
:아르테미시닌은 효과가 뛰어난 말라리아 치료 성분으로, 세계보건기구([[:en:World Health Organization|WHO, World Health Organization]])에서는 아르테미시닌에 대해 내성을 가지는 기생충이 등장하는 것을 늦추기 위해 아르테미시닌의 단독 사용을 금지하고 있다. 따라서 아르테미니신은 다른 성분과 같이쓰는 치료법([[:en:Antimalarial medication|Artemisinin-combination therapies, ACTs]])을 사용해 말라리아를 치료한다.

== 같이 보기 ==
* [[산토닌]]
* [[생약학]]
== 각주 ==
이 문서는 CDC의 퍼블릭 도메인 텍스트를 포함함.
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* {{저널 인용|author = Daviss |first=B. |title = Malaria, Science, and Social Responsibility: Nonprofit drug-development partnership seeks to cure the ills of developing nations |journal = The Scientist |volume = 19 |issue = 6 |page = 42 |year = 2005 |url = http://www.the-scientist.com/2005/3/28/42/1}}
* [http://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/programmes/horizon/malaria_prog_summary.shtml BBC Horizon documentary about artemisinin]

[[분류:항말라리아제]]
[[분류:실험용 항암제]]
[[분류:산소 헤테로고리 화합물]]
[[분류:중의학]]
[[분류:고리가 4개인 헤테로고리 화합물]]