?糖類化合物在許多生命過程中扮演了非常重要的角色,如細(xì)菌和病毒的感染、細(xì)胞生長和增殖、免疫反應(yīng)等。與通過基因調(diào)控的生物合成蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸(DNA)相比,糖類化合物的生物合成不是基因調(diào)控的,而是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中通過逐步的和酶的后翻譯修飾的過程,從而導(dǎo)致了糖類化合物的非均一性和極其多樣的結(jié)構(gòu)。從自然界中分離提取純的和結(jié)構(gòu)均一的多糖是一項(xiàng)非常艱巨的工作。
化學(xué)合成是一種有效的和可規(guī)模化的方法來得到純的和結(jié)構(gòu)確定的糖類化合物,從而可以深入研究其功能和發(fā)展新的治療藥物。然而,與通過自動(dòng)化固相合成儀方便制備核苷酸和多肽相比,糖類分子的化學(xué)合成要落后得多,困難得多。
中國科學(xué)院昆明植物研究所天然產(chǎn)物合成化學(xué)團(tuán)隊(duì)肖國志課題組主要從以下兩方面開展糖化學(xué)合成研究工作:(1)發(fā)展糖化學(xué)合成的新方法和新策略;(2)對(duì)具有重要生物活性的糖類天然產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)合成和生物活性研究。
2019年該課題組報(bào)道了基于糖基鄰炔基苯甲酸酯(俞氏糖苷化反應(yīng))的正交一鍋糖苷化反應(yīng)策略(Org. Lett. 2019, 21, 2335)。此策略解決了之前基于硫苷的正交一鍋法合成所存在的硫苷苷元轉(zhuǎn)移,離去基團(tuán)干擾和硫醇味道大的問題,大大擴(kuò)寬了其應(yīng)用范圍。此研究成果第一作者為博士研究生張?jiān)魄佟?/span>
今年初,該課題組發(fā)展了一種新穎的糖苷化反應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧苷和核苷的高效合成(Nat. Commun. 2020, 11, 405)。此方法采用易于制備而且穩(wěn)定的糖基鄰1-苯基烯基苯甲酸酯(PVB)為新穎的糖基給體,N-碘代丁二酰亞胺(NIS)和三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)為便宜易得的促進(jìn)劑,同時(shí),具有反應(yīng)條件溫和、寬廣的底物范圍和良好到優(yōu)秀的糖苷化反應(yīng)收率。值得一提的是,PVB給體可以與三氯乙酰亞胺酯(TCAI)給體(Schmidt糖苷化反應(yīng))、糖基鄰炔基苯甲酸酯(ABz)給體(俞氏糖苷化反應(yīng))結(jié)合進(jìn)行正交一鍋糖苷化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)各種具有重要生理活性的寡糖的高效合成。同時(shí),PVB給體也可以成功應(yīng)用于核苷類抗生素藥物卡培他濱、加洛他濱和去氧氟尿苷高效合成中。此研究成果第一作者為博士研究生李朋華、博士何海清和博士研究生張?jiān)魄佟?/span>
近日,肖國志課題組報(bào)道了采用之前發(fā)展的正交一鍋糖苷化反應(yīng)策略實(shí)現(xiàn)了具有強(qiáng)抗糖尿病番石榴多糖的19糖重復(fù)單元和子結(jié)構(gòu)的高效合成,從而可以深入研究其生物活性,為將來開發(fā)治療糖尿病藥物打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此研究成果在線發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202000992)。此研究成果第一作者為博士研究生張?jiān)魄?、陳子汐和黃盈盈。
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