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Professor Yanxing Jia’s team has made continuous breakthroughs in the field of total synthesis of complex natural products

贾彦兴教授团队在复杂天然产物全合成领域连续取得突破性进展 
 
2019328,《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)期刊在线刊登了北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室贾彦兴教授研究团队在天然产物全合成领域的最新研究成果: “Eight-Step Total Synthesis of Phalarine via Bioinspired Oxidative Coupling of Indole and Phenol”。该工作同时被编辑选为Hot Paper
天然来源稀缺一直是基于天然产物药物创新的瓶颈性难题,如何实现微量活性天然产物的高效合成一直是该研究领域亟待解决的重要科学问题。Phalarine是目前分离得到的唯一具有苯并呋喃[3,2-b]吲哚啉结构单元的天然产物。其生源合成途径被认为是由β-四氢咔啉(N-Me-tetrahydo-β-carboline)5-羟基芦竹(5-hydroxyl-gramine)经氧化偶联生成的(a)。理论上,应用仿生合成策略,通过β-四氢咔啉与5-羟基吲哚氧化偶联是实现phalarine全合成最直接有效的方法;然而,由于吲哚化合物的C3位比C2位更富电性,吲哚与苯酚的直接氧化偶联只能生成苯并呋喃[3,2-b]吲哚啉的区域异构体--苯并呋喃[2,3-b]吲哚啉。因此,之前phalarine合成只能通过其它迂回的方法,最短路线为15步。显然,要实现phalarine的仿生高效合成,解决吲哚与苯酚氧化偶联的区域选择性是关键。
  
 
最近,贾彦兴教授研究团队经过巧妙设计,通过用苯甲酰基保护吲哚1位的氮原子,使吲哚与苯酚的氧化偶联反应的区域选择性发生了翻转,成功构建了苯并呋喃[3,2-b]吲哚啉(b)。以此反应为关键步骤,从商业起始原料色胺出发,仅用8步反应就实现了Phalarine的高效全合成(c)。该研究表明现代合成方法学发展对解决有机合成问题有巨大的推动作用,同时为后续生物活性研究打下了坚实的基础。
李磊博士为该论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委面上项目的资助。

 
天然来源稀缺一直是基于天然产物药物创新的瓶颈性难题,如何实现微量活性天然产物的高效合成一直是该研究领域亟待解决的重要科学问题。
201941,北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室贾彦兴教授研究团队在国际著名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)在线发表了天然产物全合成领域的最新研究成果: “A Ten-Step Total Synthesis of Speradine C”
α-Cyclopiazonic acid (α-CPA)1968年从青霉菌中分离得到的一种真菌毒素, 它还是为数不多的肌质网Ca2+(SERCA)的强效抑制剂之一。2003年以来, 一些高氧化态的α-CPA相关天然产物speradine A-Faspergillines A-E陆续被分离鉴定(a)。其中, Speradine C具有6/5/6/5/5/6六环刚性笼状骨架及6个手性中心, 极具合成挑战性。显然, 要实现speradine C的简洁高效全合成, 需要精心设计环的构建及手性碳的正确引入。
贾彦兴教授研究团队经过巧妙设计,通过仿生的[3+2]环加成反应构建C/D(b, c), NCS介导的氧化内酯化构建E,以及钌催化的氧化环化构建F,从商业起始原料4-溴吲哚出发,仅以10步反应就实现了speradine C的首次全合成。该工作的突出特点是通过3步环化反应构建了4个环及3个含氧的手性中心,极大的简化了合成步骤。该研究为后续生物活性研究打下了坚实的基础。

  

刘海超博士和陈丽君硕士为论文共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委面上项目的资助。
【贾彦兴教授简介】     
贾彦兴教授长期致力复杂天然产物的高效全合成以及相药物化学研究。建立了多种仿生合成策略和双环化新策略,完成了58个天然产物的全合成,大幅度提升了部分目标产物的合成效率,解决了天然来源稀缺的难题,为深入研究其生物学功能及药物开发提供了物质保障,在此基础上,发现角蒿酯碱和它的两个类似物有望开发成新型治疗神经性疼痛的药物。以通讯作者在国际高水平期刊发表论文60余篇; 获批4项专利。曾获2008年第十一届中国药学会-施维雅青年药物化学奖、2009年入选教育部新世纪优秀人才支持计划、2010年和2013年两次获亚洲核心计划学术报告奖和2011年获中美化学与化学生物学教授联合会杰出青年教授奖等。 

 

北京大学药学院

 

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