生活中的分子

一叶萩分离产物:Flueggine

Flueggine是在2011年从白饭树属植物一叶萩的枝叶中分离得到的一种具有全新骨架的一叶萩碱类天然产物[1]通过NMR、 X射线晶体结构分析等手段确定了其立体化学结构。一叶萩是我国传统中药之一,主要用于湿疹、过敏性皮肤炎、烫伤等。

迄今为止,从一叶萩中分离得到的多种一叶萩碱均表现出对神经系统作用以及细胞毒性等生物活性性质。研究发现,Flueggine B对人体乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231有抑制作用。

 

Flueggine A的生合成路线研究

Flueggine A具有异恶唑啉环结构,其生合成路线可能为Nitrone–Alkene (3+2) Cycloaddition

2014年Dean Tantillo等人对Flueggine A的 Nitrone–Alkene (3+2) Cycloaddition的DFT进行了化学计算研究[2]

Flueggine_scheme

图片源自文献2

Flueggine A通过由tyrosine(α-氨基对羟基苯基丙酸)而来的化合物1Norsecurinine经过分子间Nitrone–Alkene (3+2) 环加成反应生成的。另一方面,在分子内反应进行的同时,也得到了一叶萩的分离产物ent-Virosaine AVirosaine B。以上过程均通过DFT计算而得出的合理结论。

此外,反应激活能为20-24 kcal/mol左右,预示着此反应在没有酶作用下也有可能进行。但是,通过酶的作用从熵变角度可对反应的进行产生有利作用,同时也可能避免那些不必要的副反应的发生。

Flueggine于2011年刚刚被分离出不久,关于其生合成基因鉴定以及酶的机能性分析研究还没有进行。今后其生合成研究必将引起广泛关注。

 

视频

Flueggine A、Virosaine の isoxazoline 环的生成过程

Flueggine A の Nitrone–Alkene (3+2) Cycloaddition

 

Virosaine の Nitrone–Alkene (3+2) Cycloaddition

 

Flueggine的全合成

2013年实现了Flueggine的全合成[3]。以下为其逆合成路线解析。与假定的生合成路线相同,通过Nitrone–Alkene (3+2)环化加成反应最终得到了目标物。

此全合成是由北京大学化学生物学与生物技术学院李闯创/杨震研究团队所完成。

Flueggine_scheme2

图片源自文献3

参考文献

1. Org. Lett. 2011, 13, 3888−3891. DOI: 10.1021/ol201410z
2. J. Org. Chem. 2014, 79, 432-435. DOI: 10.1021/jo402487d
3. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 620-624. DOI: 10.1002/anie.201208261

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