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俞飚课题组完成海参皂甙的首次全合成

海参(Sea Cucumber)为棘皮门(Echinodermata)海参纲(Holothuroidea)无脊椎低等动物,遍布浅海至八千米的深海海域,有上千种之多。少数海参是许多沿海国家,特别是东南亚地区重要的传统食物和药物,每年消费达四万吨。已有研究的上百种海参中都可分离出海参皂苷(又称海参素)作为其主要的次级代谢产物。目前已鉴定的海参皂苷结构超过400种,这些代谢产物具有鲜明的结构特点,即具有羊毛烷型三萜的甙元和连接于甙元C3位的糖链。研究表明,海参皂苷具有抗肿瘤、抗癌、抗病毒和提高人体免疫力等生物活性,是一类有潜力发展为治疗药物的海洋天然产物。然而,这些化合物的结构复杂多样,难以分离获取足量的纯净化合物,因此难以开展深入的活性研究。人工合成是获取这些复杂海洋天然产物的另一途径,但在合成中却面临着很大的挑战。


近日,中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室的俞飚点击查看介绍课题组完成了对海参皂甙Echinoside A的全合成,这是对海参皂甙化学全合成的首次报道


Echinoside A是一种典型的海参皂甙,甙元为具有18(20)内酯环的羊毛甾醇,即海参烷型三萜(holostane),而Δ9(11), 12α,17α-羟基也是海参甙元中最常见的结构。其四糖链以木糖与甙元相连,而该木糖单元的4位羟基被硫酸根取代,成为海参皂甙中最常见的糖型。该化合物存在于多个品种的海参中,并表现出显著的抗肿瘤活性。国内多个课题组,如第二军医大学的易杨华、中国科学院药物研究所的丁健和中国海洋大学的薛长湖等课题组对该类分子的分离、鉴定和抗肿瘤活性进行了深入的研究。


俞飚课题组从工业可得的羊毛甾醇出发,利用选择性的C-H键官能化引入C12、C17、C18和C20的氧化态,立体选择性地重组边链,实现了Δ8(9)-双键到Δ9(11)-双键的转位。随后,他们通过该课题组发展的一价金催化的糖苷化反应,分步修饰四糖链,并进行了保护基操作,最终以线性最长35步反应、0.6%的总收率完成了对Echinoside A的全合成。至此,人们实现了人工合成途径来获取海参中结构复杂的皂苷分子,为深入研究这类海洋天然产物的生理活性开启了大门。


该工作由陈小平和邵笑飞等人完成,已于近日在Angewandte Chemie International Edition 在线发表。该工作得到国家自然科学基金委、科学院和科技部的资助。中国海洋大学的董平教授和第二军医大学的孙鹏教授提供了天然Echinoside A的对照样品和核磁共振波谱图。


该论文作者为:Dr. Xiaoping Chen, Xiaofei Shao, Dr. Wei Li, Dr. Xiaheng Zhang, Prof. Biao Yu

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Total Synthesis of Echinoside A, a Representative Triterpene Glycoside of Sea Cucumbers

Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 7648, DOI: 10.1002/anie.201703610


导师介绍

俞飚

http://www.x-mol.com/university/faculty/15567


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