進一步改造青蒿素
大量臨床結果證明青蒿素對瘧疾具有速效、低毒的特點，但是用後其“復燃率”很高，而且只能口服。為解決青蒿素生物利用度低、復燃率高以及因溶解度小而難以製成注射劑液用於搶救嚴重病人的問題，“全國 523 辦公室”根據當時各承擔“523 任務”單位的技術設備和研究力量等實際情況考慮，于 1976 年 2 月將青蒿素結構改造的任務下達給中國科學院上海藥物研究所（以下簡稱“上海藥物所”）。
上海藥物所接受任務後，將合成化學室、植物化學室、藥理室的“523 研究小組”作了具體分工。合成組負責青蒿素結構小改造（李良泉、李英負責）；植化組負責青蒿素結構大改造和代謝研究（陳仲良負責）；藥理組負責結構改造化合物的動物篩選（瞿志強負責）。合成組在已有的青蒿素化學反應研究的基礎上，開展了化學結構和抗瘧活性關係的研究。他們發現青蒿素中的過氧基團是抗瘧活性的必需基團；還發現雙氫青蒿素的效價比青蒿素高 1 倍。由於雙氫青蒿素的分子中存在半縮醛的結構，性質不夠穩定，而且溶解度也未見改善，李英等又從雙氫青蒿素出發合成了它的醚類、羧酸酯類和碳酸酯類衍生物。顧浩明等通過動物試驗，發現幾十個衍生物的抗瘧活性幾乎都高於青蒿素；其中，SM224（後命名為“蒿甲醚”）的油溶性大、性質穩定，抗瘧活性是青蒿素的 6 倍，因而被選中為重點研究對象。陳仲良等對蒿甲醚的生産工藝進行了研究，發展了用硼氫化鉀替代硼氫化鈉的一步法工藝。1978 年 7—9 月，在完成藥學、藥理、藥代、藥效、毒理、製劑等實驗研究後，領導小組批准蒿甲醚在海南島進行首次臨床試驗。該次試驗由廣州中醫學院“523 臨床研究小組”負責，上海藥物所的顧浩明、朱大元將臨床用藥送到海南島並參加了臨床觀察。臨床試驗證明療效很好，為擴大臨床試驗，在“全國 523 辦公室”的協調下，雲南昆明制藥廠承擔了試製蒿甲醚的任務。1980 年初夏，朱大元等到昆明制藥廠參與擴大中試。昆明制藥廠完成蒿甲醚及其油針劑的試産任務，為蒿甲醚大規模臨床試驗提供了全部用藥。
1977 年 5月，“全國 523 辦公室”在廣西南寧召開“中西醫結合防治瘧疾專業座談會”。上海藥物所的代表在會上介紹了青蒿素衍生物的合成和抗鼠瘧效價。會後，在廣西化工局一位總工程師的建議下，桂林制藥廠參與到青蒿素結構改造的研究工作中來。1977 年 6 月，桂林制藥廠劉旭參加“全國 523 辦公室”在上海召開的瘧疾防治研究合成藥專業會議。上海藥物所的代表蓋元珠、瞿志祥等報告了 SM224 等青蒿素衍生物的合成、篩選結果和青蒿素結構改造計劃。回廠後，劉旭立即進行青蒿素衍生物的合成。先在青蒿素的還原反應中，將該廠已有的原料硼氫化鉀成功替換為硼氫化鈉。同年 8 月，劉旭等設計合成了10 多個青蒿素衍生物；其中雙氫青蒿素的琥珀酸半酯在鼠瘧篩選中抗瘧效價比青蒿素高 3—7 倍，可生成溶于水的鈉鹽，用於製備水溶性靜脈注射劑，是救治重症瘧疾的速效、方便使用的劑型。
除了蒿甲醚與青蒿琥酯，還有一個開發成藥的青蒿素衍生物是雙氫青蒿素。雖然北京中藥所在 1974 年做青蒿素結構測定時得到過雙氫青蒿素，但是真正明確雙氫青蒿素的結構是在 1975 年底經生物物理所確證了青蒿素的結構以後。
1976 年，上海藥物所在青蒿素衍生物的研究中，就發現雙氫青蒿素對鼠瘧的抑制效價比青蒿素更強。但由於其穩定性差和溶解度較低等問題，上海藥物所選擇了更好的蒿甲醚。1990 年，北京中藥所邀請中國醫學科學院藥物研究所、軍事醫學科學院微生物流行病研究所等單位討論，認為雙氫青蒿素是蒿甲醚和青蒿琥酯的體內活性代謝産物，而且生産成本較低，可以作為開發對象。於是啟動了對雙氫青蒿素的抗瘧藥理、毒理和安全性的評價，後由廣州中醫學院進行臨床試驗，先後在海南島收治惡性瘧患者 349 例。其中，7 天療程總劑量 480 毫克治療了 239 例，觀察 28 天后，發現治愈率達 97．5％，結果表明雙氫青蒿素具有良好的抗瘧效果。
20 世紀 80 年代初，青蒿素類單藥（青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯）問世不久，仍在臨床試驗階段，對惡性瘧表現出高效、速效和低毒的治療效果，但3—5天療程殺蟲不徹底，易復燃，在長期廣泛使用單藥時可能會使瘧原蟲較快産生抗性。