天然产物Ammosamide B衍生物的合成研究文献综述

 2023-01-11 04:01

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

文献综述:

喹啉类化合物是一类重要的杂环化合物,被广泛地应用于药物筛选、化学分析、染料工业等领域。在医疗保健方面,喹啉类药物被广泛用于疟疾、溃疡、癌症、病毒和精神分裂等疾病的预防和治疗。喹啉是一个具有较强药理活性的环核,一些化合物的分子中引入喹啉环后会表现出抗菌、消炎、镇痛、抗肿瘤及抗病毒等活性。最新的有关喹啉类化合物作用范围涵盖降血糖、抗精神失常、抗高血压、抗心律失常、杭结核、抗真菌、抗疟、抗病毒、抗肿瘤等方面[1]。吲哚及其衍生物也是一类重要的杂环化合物具有非常重要的生物和药理活性,广泛应用于农业和医药等领域中,医药领域内吲哚和衍生物的研究表明其具有GRPR[2](胃泌素释放肽受体)抑制剂作用(可用于治疗皮肤瘙痒等),抗组胺作用,治疗前列腺增生和增强免疫力抗肿瘤等效果。

鉴于喹啉及其衍生物和吲哚及其衍生物具有如此吸引人的药理活性,相关科学家就想如果一个化合物如果同时具有喹啉和吲哚类似结构会有怎样的药理活性。于是吡咯并喹啉类化合物进入科学家们的视野,一些科学家展开了相关化合物的研究工作。

Ammosamides是由William Fenical[3]从巴哈马群岛附近海下1618米处收集到的土壤中分离出来的链霉菌CNR-698的次级代谢产物,是一类含氯取代的吡咯并喹啉类的生物碱。他们通过对粗提取物采用闪式柱层析和RP-HPLC方法分离出来Ammosamides A和Ammosamides B。理化性质上二者在DMSO中溶解度相对较好而在其他溶剂中溶解性较差。在抗肿瘤方面具有良好的抗肿瘤生物活性,在体外细胞毒试验中对HCT-116细胞半数致死量为320nmol.在其他方面可以通过组织学染色可以观察到它们可以与肌浆球蛋白家族(在细胞内很多过程中起到作用的重要蛋白,如细胞周期调节,胞浆移动等)结合来影响肌动蛋白和微管蛋白[4]。除此之外Sturdy等人[5]还发现它们可以作为QR2(一种可以将醌类底物转化为具有极高活性的片段对细胞造成较大损伤的还原酶)的抑制剂。

面对从海洋类生物中提取出来的这种具有相似母核且结构较为新颖又具有一定药理活性的化合物,合成家探索出了一些相关的合成路线。William Fenical等人[6]以4-氯靛红为原料经过15步的反应全合成了Ammosamides B,总收率为2.01%。Mark Cushman[7]以1,5-二氯-2,4-二硝基苯为起始原料经9步反应得到天然产物,总收率为 6.9%。

实验内容:

现在关于Ammosamides B的合成的收率较低,且合成步数多,操作繁琐。实验的主要内容是对Ammosamides B的合成路线进行优化,使Ammosamides B的收率提高,从而为工业化生产提供可能,此外,对于Ammosamides B的衍生物进行探索合成,优化Ammosamides B的活性,筛选出尽可能优的化合物。而在该路线的优化过程中,主要的优化在于过度金属的选择性合成研究。在现代有机化学中,过渡金属催化的选择性合成研究是一个非常活泼的领域,过渡金属可以在温和的条件下合成一些常规手段难以实现的反应,由过渡金属催化进行的有机反应越来越多化学合成家的重视。在上面所述的几种合成路线中全合成的步骤都太多,而且实验过程中所用反应试剂和溶剂选用范围较为狭窄,反应条件要求较高。对此我们拟采用过渡金属催化的方式探索出一条较为绿色经济的合成路线来合成吡咯并喹啉母核。在探索反应条件时努力寻找到一种廉价易得的催化剂,且对反应具有良好的催化效果。同时不同的氧化剂,配体,酸或碱,溶剂等也是本课题需要着重探索的条件。在合成母核的工作完成后将对其4位,6位,7位,8位等基团进行修饰和改动,比方在4位可以氯代,叔丁胺化,哌嗪化,吗啡啉化等一系列的衍生化,在6位和8位可以(间氯/对氯/2,4,6-三甲基/3,5-二甲基/4-甲氧基)苯甲酰氯化,从而对所得化合物进行纯化,纯品进行生物活性测试以探究其相应的构效关系。对其衍生物进行探索研究,并且把它合成出来,根据构效关系,从而筛选出最优的Ammosamides B的衍生物。

参考文献:

1.杜鼎, 方建新. 具有生物活性的喹啉类化合物的最新进展 [J]. 有机化学, 2007, 27(11): 1318-1336.

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