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以甜菊糖为经济合成源制备Annoglabasin A与Annomosin A:ent-贝壳杉烷二萜的高效合成策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月09日 来源:European Journal of Organic Chemistry 2.7
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研究人员针对天然ent-贝壳杉烷二萜合成成本高、立体化学控制难的问题,开发了以甜菊糖为原料制备steviol的实用方法,并成功合成ent-kaurenol及其衍生物,实现了Annoglabasin A和annomosin A的高效全合成,为探索该类二聚体的生物活性提供了新平台。
在天然产物化学领域,ent-贝壳杉烷型二萜因其复杂的四环骨架和多样的生物活性备受关注。这类化合物广泛分布于番荔枝科植物中,如从Annona squamosa分离的annomosin A和Annona glabra来源的annoglabasin A,均表现出显著的药理潜力。然而,其天然含量极低,传统提取方法难以满足研究需求,且化学合成面临C-16位立体构型控制困难、多步反应收率低等挑战。更关键的是,目前对贝壳杉烷二聚体的生物合成途径和功能机制认知仍属空白,亟需开发高效合成策略以支撑后续研究。
东京农业大学(Tokyo University of Agriculture)生命科学研究科的研究团队另辟蹊径,选择市售甜菊糖作为经济起始原料,通过优化steviol的制备工艺,建立了一条可放大生产的ent-kaurenol合成路线。该中间体可进一步转化为羧酸衍生物、二醇化合物等关键砌块,并精准控制C-16立体构型。基于此,团队完成了annomosin A的首例全合成,并实现了生物活性分子annoglabasin A的克级制备。相关成果发表于《European Journal of Organic Chemistry》,为探索该类二聚体的构效关系提供了物质基础。
研究采用三大关键技术:1)甜菊糖的酸水解与重结晶纯化steviol工艺;2)ent-kaurenol的立体选择性氧化与还原反应;3)分子间偶联构建二聚体骨架的Mitsunobu反应。通过核磁共振(NMR)与质谱(MS)全程监控反应进程,X射线衍射确证关键中间体绝对构型。
【Steviol的高效制备】
开发三步法从甜菊糖提取steviol,收率达72%,较传统方法提升30%。红外光谱(IR)与高分辨质谱(HRMS)证实产物纯度>99%,为后续转化奠定基础。
【ent-Kaurenol衍生物库构建】
通过Jones氧化、硼氢化钠还原等反应,获得C-16位差向异构体可控的羧酸与二醇衍生物,单步收率最高达85%。晶体结构分析显示C-16R构型产物更利于二聚体形成。
【Annoglabasin A与annomosin A全合成】
以ent-kaurenoic acid为前体,经7步反应完成annoglabasin A合成,总收率21%;通过二醇单体的Mitsunobu偶联实现annomosin A二聚,首次证实其相对构型为16R,17S连接。
该研究突破了天然ent-贝壳杉烷二萜的合成瓶颈,其创新性体现在三方面:首先,甜菊糖原料成本仅为传统试剂的1/20,且工艺稳定适于工业化;其次,建立的C-16立体控制方法可推广至其他贝壳杉烷衍生物;最重要的是,二聚体合成策略为解析此类化合物的生物合成机制提供了化学探针。未来通过该平台可系统研究二聚化对抗菌、抗肿瘤活性的影响,推动基于天然二萜骨架的药物开发。
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