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科研進展
趙勤實研究組在石松生物堿研究方面取得新進展 文章來源:植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室 | 發(fā)布時間:2017-12-08 | 作者:趙勤實 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 中國科學院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室趙勤實研究組多年來一直從事石松生物堿的研究工作。前期的研究得到了一系列具有新穎骨架的化合物,并在包括Chemical Communications和Organic Letters 等SCI雜志上發(fā)表一系列研究論文。最近,研究組在石松生物堿活性天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn),及其cermizine B的全合成研究方面取得新進展。 1. Lycoplanine A的發(fā)現(xiàn)及其T-型鈣離子通道抑制活性的研究 近期,該研究組的博士研究生張治軍從扁枝石松(Lycopodium complanatum)中發(fā)現(xiàn)一個新骨架分子 Lycoplanine A (圖-1),化合物的結(jié)構(gòu)特征為6/9/5 三環(huán)骨架并上一個γ-內(nèi)酯環(huán)。同時發(fā)現(xiàn)這個分子的T-型鈣離子通道抑制活性與曾經(jīng)FDA批準用于治療高血壓的藥物(Mibefradil)具有相當?shù)幕钚浴?/span>Mibefradil對Cav3.1 T-型鈣離子通道具有抑制活性,IC50=1.32 μM, 化合物lycoplanine A同樣表現(xiàn)出了顯著的Cav3.1 T型鈣離子通抑制活性,IC50=6.06 μM(圖-2)。生物活性研究表明,lycoplanine A是一個具有巨大潛力的Cav3.1 T型鈣離子通抑制劑。它可能是一種治療與T型鈣離子通道相關(guān)疾病的先導化合物,如帕金森病,疼痛、腫瘤、睡眠障礙、癲癇等中樞或外周神經(jīng)性疾病。這個發(fā)現(xiàn)拓寬了對石松生物堿活性的認識,展現(xiàn)了新的研究領(lǐng)域?;钚匝芯糠矫媾c中國科學院昆明動物研究所的楊建教授合作完成。 上述研究成果以 “Lycoplanine A, a C16N Lycopodium Alkaloid with 6/9/5 Tricyclic Skeleton from Lycopodium complanatum” 為題發(fā)表在Organic Letters (2017, 19, 4668?4671. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b02293.文章鏈接)上。該研究工作得到了國家自然科學基金(U1502223, 0932602)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973項目:2011CB915503),中國科學院基金 (ZSTH-019) 和云南重大科技項目(2015ZJ002) 的支持。 2. Cermizine B的全合成研究 由于石松生物堿結(jié)構(gòu)多樣且獨特,所以石松生物堿的全合成一直是有機合成的一個熱門領(lǐng)域。課題組一直致力于活性石松生物堿的發(fā)現(xiàn),多年的研究發(fā)現(xiàn)石松生物堿的含量在石松類植物中僅僅為1-2 ‰。如此低的含量,對化合物的活性篩選和后續(xù)研究的開展帶來諸多不便。因此本課題組同時也開展了部分石松生物堿的半合成或全合成研究,cermizine B就是其中之一。Cermizine B是phlegmarine家族的一員,而phlegmarine被認為是幾乎所有石松生物堿的生源前體。開展cermizine B的全合成,目的在于解決化合物的來源問題,同時也為后續(xù)其他一些結(jié)構(gòu)更復雜的化合物的全合成提供一定的理論基礎(chǔ)。 Cermizine B是kobayashi課題組于2004年從石松屬植物鋪地蜈蚣中分離得到的一個石松生物堿,該分子對抑制小鼠淋巴瘤細胞L1210表現(xiàn)出較好的活性(IC50 = 5.5μg/ml)。2014年西班牙巴塞羅那大學的Bradshaw課題組首次完成了Cermizine B的全合成,同校的Amat課題組于2017年再次報道了該分子的全合成研究。 本月,該研究組的博士研究生石鑫完成了Cermizine B消旋全合成。該合成路線包括2-甲基吡啶與α,β-不飽和烯酮酸酯的高立體選擇性的Michael加成、脫酯反應(yīng)和還原胺化關(guān)環(huán)等關(guān)鍵步驟,最終以24%的總產(chǎn)率得到了(±)-Cermizine B (圖-3)。 上述研究成果以“Total Synthesis of (±)-Cermizine B”為題在 The Journal of Organic Chemistry (DOI: 10.1021/acs.joc.7b02073. 文章鏈接)上在線發(fā)表。 該研究工作得到了國家自然科學基金(U1502223, 81603000)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973項目:2011CB915503)的支持。 ![]() 圖1. 扁枝石松中發(fā)現(xiàn)的新骨架石松生物堿lycoplanine A ![]() 圖2. lycoplanine A對T-型Cav3.1 離子通道的抑制作用 ![]() 圖3. (±)-Cermizine B的全合成路線 (責任編輯:李雪) |
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