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综述:阿片类药物全合成战略进展:可待因、吗啡及相关生物碱
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7
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(编辑推荐)本综述系统梳理了吗啡烷生物碱(如可待因、吗啡)全合成领域的突破性进展,重点阐释了对映选择性(enantioselective)策略、不对称催化(asymmetric catalysis)及仿生合成(biomimetic synthesis)的创新应用。通过优化步骤经济性(step-economy)和绿色工艺,为开发低成瘾性阿片类镇痛药提供了新思路。
吗啡烷生物碱的 pentacyclic(五环)骨架包含连续 stereocenters(立体中心)和 bridged ether(桥醚)结构,其化学合成长期面临立体控制难题。早期合成路线需40步以上,且总收率低于1%。2016年,Fujii团队通过 intramolecular Heck reaction(分子内赫克反应)构建C环,将吗啡合成缩短至24步。
近年来,Ir-catalyzed asymmetric allylic substitution(铱催化不对称烯丙基取代)实现了C13位手性中心的高效引入(ee>99%)。值得注意的是,生物启发策略利用 norlaudanosoline(去甲劳丹碱)作为关键中间体,通过 phenolic coupling(酚偶联)仿生构建B环,显著提升合成效率。
现代方法采用 flow chemistry(流动化学)连续处理氧化还原步骤,减少重金属催化剂用量。2022年,MacMillan团队开发的 photoredox catalysis(光氧化还原催化)使D环形成步骤从5步缩减至1步,原子经济性达82%。
合成进展揭示了 C3-OH 和 N-甲基对μ-opioid receptor(μ-OR)活性的调控规律。通过 C6-O-去甲基化衍生得到的羟考酮(oxycodone),其镇痛效力提升3倍而呼吸抑制副作用降低,为新一代镇痛药设计提供模板。
计算机辅助 retrosynthesis(逆合成分析)与酶催化结合成为趋势。定向进化获得的 P450BM3突变体可高效完成C-H活化,使吗啡前体合成收率突破85%。这些技术或将解决传统阿片类药物 addiction liability(成瘾倾向)与 constipation(便秘)副作用等临床难题。
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