海洋天然产物是海洋药物研发的宝库。迄今已有十余种基于海洋天然产物的药物上市,展现了海洋天然产物研究的重要价值。近日,复旦大学药学院孙域团队利用多种光化学反应,实现了去甲花群海葵碱的高效合成,为该类珍稀海洋生物碱的成药性研究奠定了基础。相关成果以“Concise Synthesis of Norzoanthamine Enabled by a Set of Photochemical Transformations”为题,在线发表于期刊《美国化学会杂志》(Journal of the American Chemical Society)。
花群海葵碱类海洋天然产物是一类具有独特七环缩酮骨架的海洋生物碱,其分离自花群海葵。该类天然产物具有抗骨质疏松、抗炎、抗转移、抗血小板聚集、损伤神经修复等多种生物活性,且安全性好,是富有潜力的药物候选物。然而,该类天然产物来源稀少,提取困难,其成药性研究难以开展,“药源不足”已成为其开发与应用的主要瓶颈。由于其显著的合成价值和艰巨的合成挑战,该家族代表性天然产物去甲花群海葵碱(Norzoanthamine,1)的首次全合成于2004年发表于Science,路线长41步。至今,该天然产物共有全合成路线三条,合成步骤36-47步。较长的合成路线限制了其实用性,“药源不足”的困境依然是该类海洋生物碱由天然产物迈向药物的牢固枷锁。
在新策略、新反应、新技术的协同作用下,该团队实现了去甲花群海葵碱的高效、简洁合成。该合成路线仅需16步,较现有路线36-47步显著缩短,且合成总效率最高(5.4%vs 0.0069-3.5%),合成规模最大(>0.2 g),与现有合成工作相比具有优势。本工作为花群海葵碱类天然产物的家族化合成奠定了坚实基础,为后续的构效关系研究、靶点发现与活性筛选创造了有利条件。该研究有望对此类珍稀海洋生物碱的开发与应用产生显著的积极影响。