自然界有機化合物中，clovane型類萜因具有抗炎作用與神經保護作用等有用的生物活性，一直作為藥物候學選而受到關注。其中，近年來從珊瑚中發現的Rumphellclovane E、Sarinfacetamides A和B等化合物，因具有含大量氧和氮等元素的複雜結構（高度氧化骨架），一直被認為難以通過既有方法來實現合成。
日本東北大學研究生院藥學研究科的二宮大悟（博士研究生）、長澤翔太助教、岩淵好治教授等人的研究團隊，以精密設計的通用中間體為起點，成功合成出了三種天然產物和人工衍生物（人工改變結構的類似化合物），由此開闢了高效自由合成高氧化clovane型類萜群的全新策略。由此，以clovane型類萜為核心的低分子藥物的研發被寄予厚望。相關研究成果已發表在期刊《Chemical Science》的網路版上。
圖1. clovane型類萜（供圖：東北大學）
本次研究獨立設計的通用中間體，可利用廉價市售的二氫香旱芹酮化合物合成。研究團隊通過連續進行邁克爾反應與醛醇反應這兩種化學反應，在精密控制分子立體組態的同時，成功一次性構建出了化合物的骨架。該反應原本需使用安全操作困難的丙烯醛，但研究團隊此次開發出了丙烯醛的安全等效物，並使用它實現了安全反應。
藉助該方法，僅通過5步反應即可大量製備出通用中間體。此外，通過變換起始原料，還能夠分別製備出具有左手和右手般鏡像關係的、被稱為「對映異構體」的通用中間體。
研究團隊基於該通用中間體，成功合成了三種天然來源化合物與人工衍生物。通用中間體骨架上的氧原子排布經過巧妙設計，以便能夠輕鬆轉換結構，同時為了易於導入作為Sarinfacetamides A和B特徵的、被稱為「側鏈」的分支部分，通用中間體也做了相應設計。
研究團隊首先進行骨架上的結構轉換合成了Rumphellclovane E。隨後利用化合物的一部分——酮烯結構引入側鏈，成功實現了Sarinfacetamides A和B以及人工衍生物的合成。
本次研究確立了一種高效、靈活合成高度氧化的clovane型類萜的新製備策略。該策略不僅適用於已知的天然產物及其衍生物，也可應用於未來可能被發現的新的clovane型類萜。事實上，已有其他團隊的既往研究顯示，自然界中可能存在迄今尚未被發現、結構多樣化的clovane型類萜。此次確立的策略，即便在此類未知的天然產物將來被發現之際，也能成為支撐其快速合成、生物活性評估及藥物研發的基礎。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Chemical Science
論文：Unified Approach to Highly Functionalized Clovane-type Terpenoids: Enantiocontrolled Total Synthesis of Rumphellclovane E, Sarinfacetamides A and B
DOI：10.1039/D5SC04197J
