钩吻素子的合成研究进展
构象,手性,吲哚,1钩吻素子的半合成,2钩吻素子的全合成研究,3中间体骨架的合成
刘雪艳福建医科大学药学院药物化学系,福建福州 350122
钩吻素子(koumine),见图1,是赵承嘏先生1931 年从草药钩吻(gelsemium elegans benth)中分离出来的,并确定分子式为C20H22N2O[1]。 到1981 年,利用核磁共振、X-射线单晶衍射分析以及化学降解法等手段确定了其精准的立体结构[2-3]。 可以发现,钩吻素子是一个由6 个环骈合而成的“笼状”假吲哚型生物碱,具有6 个手性碳原子(编号为C3、C5、C15、C16),其中包含两个全碳季碳中心(编号为C7、C20)。 这种特异性的结构轮廓赋予了钩吻素子独特的生物活性。

图1 钩吻素子与其晶体结构
作为胡蔓藤全草钩吻提取物的主要单体成分,钩吻素子表现出众多的药理活性。 例如可以治疗癌性疼痛和长期疼痛,且治疗指数大,无吗啡的成瘾性与耐受性;可以通过调控细胞周期实现抗肿瘤的目的;可以增强巨噬细胞吞噬能力,促进机体免疫调节;可以降低类风湿性关节炎的抗体产生,改善肿胀、痛敏、关节炎指数等症状;另外对银屑病,抗血小板聚集的治疗有一定作用[4-7]。 新近研究表明,钩吻素子可显著改善肝细胞的脂肪样病变,可用于非酒精性脂肪性肝炎的治疗等[8-11]。另一方面, 钩吻素子也是钩吻总生物碱中的毒性较低的一种,如小鼠皮下注射钩吻素子LD50 为99.0 mg/kg,仅为总碱的1/58(总碱LD50 为1.70 mg/kg)。 广泛的生理活性与相对较弱的毒性, 使得钩吻素子具有创制新型药物的重大潜能。
目前,钩吻素子主要通过从植物中提取得到,如先利用溶剂浸渍法提取钩吻总碱,再通过柱层析(或高速逆流色谱)分离制备[12-13],这种方法耗时长、步骤繁琐,收率极低,严重制约了钩吻素子的后续研究与临床应用。
利用化学合成或仿生合成一直是解决天然药物来源不足的重要手段[14-15]。 例如抗疟药物青蒿素、抗肿瘤药物紫杉醇以及抗老年痴呆症药物石杉碱甲等, 这些天然药物的人工合成是它们上市推广并造福人类的重要前提。 基于此,该文对钩吻素子的半合成、全合成以及关键中间体合成进展进行综述, 并详细阐述了其手性中心的构建, 以期促进钩吻素子及其类似物相关研究的进步。
1 钩吻素子的半合成
在钩吻素子结构被阐明清楚的基础上 ......
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