抗肿瘤天然产物Ceratamine A及其衍生物的全合成

【摘要】CeratamineA是从海绵Pseudoceratinasp中分离得到具有全新骨架的杂环生物碱,其结构特点为带有苄基侧链的2-氨基咪唑并氮杂环庚酮,这类天然产物骨架系首次被发现。结构上看,与其它微管蛋白聚合剂相比,ceratamineA具有全新分子骨架,结构相对简单并且没有手性中心；从功能上看,抗肿瘤机制研究表明,ceratamineA是一个微管蛋白聚合剂,但是它和微管蛋白的结合位点完全不同于紫杉醇,在通过促进微管蛋白聚合而阻断细胞分裂周期时,表现出非常新颖的细胞形态学特征。CeratamineA所表现出的这些新颖的细胞形态学特征是目前已经发现的所有微管蛋白聚合剂中所特有的,其与众不同的作用机制提示ceratamineA很可能具有独特的抗肿瘤谱,尤其是对多药耐药肿瘤细胞可能具有潜在的疗效。因此,ceratamineA是一个非常有潜力的抗肿瘤药物的先导化合物。本论文主要完成了对抗肿瘤天然产物ceratamineA的全合成,并进行了合成路线的优化研究,同时制备得到了ceratamineA的结构衍生物。我们是国际上第二个完成ceratamineA全合成的课题组。这些工作为后续对ceratamineA进行结构修饰和构效关系研究打下了坚实的基础。主要内容概括如下：1、以1,4-环己二酮单乙二醇缩酮为起始原料对ceratamineA的全合成以1,4-环己二酮单乙二醇缩酮为起始原料,经过19步反应以总收率7.2%得到与天然产物光谱数据一致的ceratamineA。该全合成路线的特点是通过高效的Schmidt重排反应来构建内酰胺结构单元；另外的关键反应步骤是在合成路线的最后阶段,通过内酰胺54α-位的烷基化反应来引入天然产物ceratamineA的多取代苄基侧链以及采用具有很高经济性的SNAr反应来引入2-位甲胺基,以最大限度的有利于衍生物的合成。2、以5-甲氧基苯并咪唑为起始原料对ceratamineA的合成经过对合成路线的优化,以5-甲氧基苯并咪唑为起始原料,经过10步反应以总收率12.5%得至ceratamineA。优化之后的合成路线反应步骤更少,收率更高,非常适合于进行结构类似物的合成。3、CeratamineA结构类似物的合成按照优化后的合成路线,从化合物53出发,合成得到了ceratamineA的结构衍生物。由于受时间所限,我们合成得到了1个结构类似物。
【作者】冯启国；
【导师】刘站柱；
【作者基本信息】北京协和医学院，药物化学，2014，博士
【关键词】CeratamineA；微管；全合成；Schmidt重排反应；S_NAr反应；

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