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昆明植物所完成大杯香菇多糖的首次化学全合成

文章来源:植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室  |  发布时间:2022-06-02  |  作者:张云琴  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  是生命过程中扮演重要角色的基础物质。获得性问题是当前制约糖科学和糖类药物及疫苗研究的瓶颈。化学合成解决糖的获得性问题一种有效的和可规模化的手段,从而可以深入研究其功能和发展新的治疗药物。然而,由于糖类化合物合成中的区域和立体选择性问题,高效化学合成长的,分支的含有许多12-顺式糖苷键糖单元超过10的糖类化合物的例子还非常稀少。因此,发展新的合成策略来实现该类化合物的高效合成依然非常重要,也是糖化学合成中一直长期存在的挑战性问题。

  中国科学院昆明植物研究所天然产物合成化学团队肖国志专题组主要从以下两方面开展糖化学合成研究工作:(1)发展糖化学合成的新方法和新策略;(2)对具有重要生物活性的糖类天然产物进行化学合成和生物活性研究。 

  2019年,该专题组报道了基于俞氏糖苷化反应的正交一锅糖苷化反应新策略(Org. Lett. 201921, 2335),并应用该新策略实现了具有强效抗糖尿病作用番石榴多糖的19糖的首次化学全合成(Angew. Chem. Int. Ed. 202059, 7576)2020年,该专题组发展了一种同时适用于氧苷和核苷基于糖基邻1-苯基烯基苯甲酸酯(PVB)给体的糖苷化反应新方法(Nat. Commun202011, 405)。2021年,该专题组首次发展了同时适用于氧苷和核苷基于糖基PVB给体的一锅糖苷化反应糖组装新策略,并应用于TMG-chitotriomycin,糖脂寡糖和核苷抗生素Capuramycin的高效合成中(Chem. Sci. 2021, 12, 5143)。同年,该专题组报道了融合试剂调控与远程参与(RMRAA)的立体选择性糖苷化反应新策略,并应用该策略实现了霍山石斛多糖11糖和龙眼多糖alpha-葡萄糖苷30糖的首次化学全合成(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 6012597)。最近,该专题组进一步发展了RMRAA立体选择性糖苷化反应策略,用于高立体选择性构建12-顺式半乳糖糖苷键,并运用该策略完成了具有抗肿瘤活性的大杯香菇多糖14糖的首次化学全合成Chem. Sci. 2022, DOI: 10.1039/D2SC02176E)。 

  该工作研究发现34-OBz保护的半乳糖给体要比34-OAc3-OBz4-OBz保护的给体得到更好的立体选择性(a:b > 50:1)。为了理解酰基的远程参与效应(3, 4-OBz > 3, 4-OAc > 4-OBz > 3-OBz),该专题组和山东大学陆刚教授团队合作,进行密度泛函理论计算,解释了酰基的远程参与效应。随后,该专题组考察了底物适用范围。发现,多种高活性的脂肪伯醇,糖环上伯醇和仲醇,生物活性分子薄荷醇、胆固醇、苯甲酸雌二醇、去氢表雄酮、石胆酸苄酯,以及具有抗高血脂症和抗炎活性的辛伐他汀和具有抗肿瘤和抗病毒活性的鬼臼毒素都可以高立体选择性的构建12-顺式的半乳糖糖苷键。 

  随后,该专题组应用该策略实现了具有抗肿瘤活性的、分支的大杯香菇14糖的高立体选择性首次化学全合成。该研究成果最近以Total synthesis of Lentinus giganteus glycans with antitumor activities via stereoselective α-glycosylation and orthogonal one-pot glycosylation strategies为题,发表于英国皇家化学会旗舰期刊《化学科学》上(Chem. Sci. 2022, DOI: 10.1039/D2SC02176E 。该工作的第一作者为张云琴博士,通讯作者为肖国志研究员和陆刚教授。 

 

  该工作得到了云南省基础研究计划重点项目(No.202101AS070030、中国博士后第70面上项目(No.E11W4212和中国科学院特别研究助理等项目的资助。 

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(责任编辑:李雪)

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