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我院程永现特聘教授团队采用振动圆二色谱成功解决九香虫抗肾脏纤维化活性结构的绝对构型

文章来源: 作者: 发布时间:2020年10月07日 点击数: 字体:

昆虫是地球上的重要物种,其种类之多、数量之大均堪称之最。世界文化中部分昆虫可食用,味道鲜美,部分则可药用,效果显著。“藤类搜风,虫类通络”是中医取象比类思维的医学总结,虫类中药因其具有通络之功而成为中医临床常用之品,含虫药的经典方剂有抵挡汤、大黄蜇虫丸等。长期以来人们对中药药效物质的研究主要集中于植物性中药,而对虫类等动物药的研究则显得极其薄弱,是一块“硬骨头”。我校医学部程永现特聘教授团队主要从事中药药效物质研究,其中虫类中药活性非肽小分子是其特色研究方向之一,经过多年努力,取得了显著进展。

九香虫具有温中补肾兴阳功效,团队从中发现了腺嘌呤与N-乙酰多巴胺二聚体杂合的天然产物。从平面结构看,存在二个位置异构体(Aspongdopamines AB,而对于每个位置异构体,因存在3个手性中心,应该有8个立体异构体,但由于二氧六环上的构型被确定为反式,因此理论上每个位置异构体应存在4个光学异构体。天然产物通常是酶催化的结果,一般应具光学活性,但近年来天然产物的外消旋现象被普遍发现,经检测发现Aspongdopamines AB均含有二对对映体。手性是影响生物活性的关键因素,为了阐明Aspongdopamines AB的生物活性是否与光学活性相关,有必要对其进行手性纯化为光学活性物质。经不同手性材料纯化获得光学纯异构体,曾尝试圆二色谱结合量子计算解决其绝对构型,但由于不同异构体的Cotton效应近似,难以进行准确鉴定绝对构型。振动圆二色谱(VCD)是红外光区测定的圆二色谱,不依赖于发色团的存在,理论上可用于所有分子的绝对构型测定,但其应用依赖于量子化学计算和取决于样品量大小(灵敏度较低)。为了解决Aspongdopamines AB中光学异构体的立体化学,团队进行了Aspongdopamines AB的全合成和手性拆分,结合VCD测试和量子化学计算,最终精确鉴定了共8个光学异构体的绝对构型。体外抗肾脏纤维化模型筛选发现位置异构体对生物活性有较大影响,而化合物的光学活性对其生物活性的影响却较小。该发现对于认识此类化合物立体化学与生物活性的关系较为重要,也对于采取诊断信号确定柔性侧链上手性中心的绝对构型具有重要参考价值。

该工作近日发表于美国化学会知名期刊Organic Letters上(https://dx.doi.org/10.1021/acs.orglett.0c01593药学院程永现教授和中国科学院昆明植物研究所秦红波研究员为本文的共同通讯作者,我校晏永明研究员与程永现教授的博士生丁维益为本文共同第一作者。

该研究受到国家杰出青年科学基金(81525026)及深圳市科创委学科布局类项目(JCYJ20170412110504956)等资助。