植物来源抗疟倍半萜类天然产物研究(1972～2022)

植物是筛选活性天然产物的重要来源, 1972年至2022年来从植物中分离得到了237个具有抗疟活性的倍半萜类化合物,其类型主要包括链型倍半萜、吉玛烷型倍半萜、桉叶烷型倍半萜、乌药烷型倍半萜和愈创木烷型倍半萜等.综述了植物来源的抗疟倍半萜类天然产物研究进展,以期为后续研究开发新型抗疟药物提供参考.     

牛肉中5种四环素类兽药残留的UPLC-MS/MS检测

四环素族(tetracyclines,TCs)抗生素为氢化骈四苯的衍生物,是一类从链霉菌属微生物代谢产物中提取或半人工合成的广谱抗菌药物,主要用于治疗支原体、衣原体等致病源引起的感染,目前在畜禽生产中广泛使用.     

基于基因组挖掘的一个新的吡嗪酮类天然产物的发现

采用次级代谢产物基因组挖掘的方法,扫描链霉菌Streptomyces sp.TP-A0365的基因组序列,找到一个新的负责吡嗪酮类天然产物生物合成的非核糖体肽合成酶(NRPS)编码基因.通过敲除该NRPS基因中断相关化合物的生物合成途径,对比突变菌株和原始菌株(来源于链霉菌Streptomyces sp.TP-A0365的工程菌株TG1301)的发酵产物,我们在原始菌株的发酵粗提液中捕捉到了突变株不再产生的化合物1.从原始菌株20 L发酵液中分离并鉴定了化合物1的化学结构,其结构为3-异丙基-7,8-二氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-4(6H)-酮,是一个新的吡嗪酮类化合物,命名为provalin.     

海洋天然产物Indoxamycins A和B的全合成

<正>Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6659～6662结构新颖、生物活性多样化的海洋天然产物,已成为新药研发的重要来源. 2009年, Sato等从海洋放线菌中分离得到一类新型聚酮类天然产物indoxamycins A～F.由于其独特的结构特点以及潜在的生物活性,该类天然产物吸引了各国合成化学家的关注.南开大学元素有机化学国家重点实验室梁广鑫课题组以廉价易得的R-香芹酮为原料,利     

(±)-Crinitol和香叶基里呐醇的首次全合成

Crinitol(1)是1976年[1]从地中海沿岸海藻Cystoseria中分离得到的直链二萜天然产物.9-羟基香叶基里呐醇(2)是1980年[2]瑞士的一个研究小组从烟草中分离得到的开链二萜天然产物.此类具有相似结构的化合物具有明显的生理活性,如抗病毒、抑制昆虫生长等.本研究小组以香叶醇(3)为起始原料、利用氰醇硅醚与碘化物的烷基化反应为关键步骤[3]首次完成了(±)-Crinitol(1)和香叶基里呐醇(2)的全合成工作,并为此类天然产物的全合成提供了一条行之有效的路线.     

深海链霉菌Streptomyces malaysiensis OUCMDZ-2167来源的细胞毒性产物

研究深海沉积物来源的链霉菌Streptomyces malaysiensis OUCMDZ-2167的活性天然产物.采用硅胶和凝胶柱色谱及高效液相色谱等手段,从链霉菌S.malaysiensis OUCMDZ-2167的发酵产物中分离纯化了1个新的呋喃衍生物1以及10个已知物2~11;采用质谱、紫外、红外、核磁共振和比旋光等方法将其结构分别鉴定为:4-羟甲基呋喃-2-甲酸甲酯(1)、呋喃-2,4-二甲酸二甲酯(2)、格尔德霉素(3)、17-O-去甲基格尔德霉素(4)、尼日利亚菌素(5)、尼日利亚菌素钠(6)、30-O-乙酰基尼日利亚菌素(7)、奥布菌素(8)、洋橄榄叶素(9)、surugapyrone A(10)和杀菌素A(11).采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)和噻唑蓝(MTT)法分别评价了化合物对K562和MCF-7及A549肿瘤细胞株的细胞毒活性,结果表明:化合物3、5~9对A549的半数抑制浓度(IC_(50))分别为2.56±0.30、0.96±0.03、0.96±0.04、0.81±0.05、7.11±0.90和4.09±0.70μmol·L-1,化合物5~9对K562的IC_(50)值分别1.46±0.11、1.08±0.03、0.48±0.10、4.68±0.19和9.60±0.50μmol·L-1,化合物5、8和9对MCF-7的IC_(50)值分别为0.29±0.15、4.05±0.50和4.81±0.70μmol·L-1;其中化合物5~8对K562和A549以及化合物5和8对MCF-7的细胞毒活性为首次报道.     

吩嗪-1-羧酸及其类似物研究进展

吩嗪-1-羧酸是一种广泛存在于假单胞菌和链霉菌等微生物的次级代谢产物,对植物病原菌具有很好的抑制活性,同时兼具医用杀菌及抗肿瘤等活性.综述了吩嗪-1-羧酸的生物合成与化学合成,并对目前吩嗪-1-羧酸天然类似物以及化学合成类似物的生物活性研究进行了总结,为此类化合物的结构改造与活性研究提供参考.     

多样性导向的“类天然产物”化合物库合成

天然产物是药物发现中先导化合物的重要来源.高通量筛选技术的发展和近年来化学生物学研究的深入,对拓展天然产物与活性相关的＂化学空间＂提出了新要求.用多样性导向合成方法建立骨架多样、构造复杂、立体化学多样性的＂类天然产物＂化合物库进行生物学相关研究,并以此为基础发现药物先导化合物正在成为一种趋势.在此过程中,发展具有立体选择性和区域选择性,能够广泛应用于多种底物的有机化学反应起着关键作用.     

醌霉素类抗生素生物合成研究进展

醌霉素是一类由链霉菌产生的环状寡肽抗生素,结构上拥有一对特征性喹喔啉-2-甲酰基或3-羟基喹啉-2-甲酰基单元.醌霉素选择性插入到DNA分子的碱基对之间,抑制DNA的复制和转录,因而具有良好的肿瘤抑制活性.综述了近十年来醌霉素家族抗生素的生物合成研究进展,通过比较醌霉素不同代表成员的基因簇,归纳这些化合物与其它类型天然产物生物合成以及色氨酸分解代谢中的相似反应,并剖析催化这些反应的酶的功能特性,揭示了醌霉素的化学结构特征和其不同成员之间结构差异的形成原因.在此基础上,还介绍了在异源宿主大肠杆菌中用组合生物合成的方法产生醌霉素类非天然的天然产物的范例,展示了该类抗生素工业化生产的潜力.     

用组合化学建立天然产物类似物库

天然产物是药物先导化合物的重要来源.组合化学技术在天然产物的研究中起着越来越重要的作用.目前已构建并合成了许多以天然产物为模板的化合物库,为基于天然产物的药物研究开辟了广阔的空间.     

放线菌来源生物碱的生物合成机制

生物碱类天然产物通常具有复杂多样的化学结构和广泛的生物活性,因此备受生物学、化学、药学领域研究者的关注。微生物是仅次于植物的生物碱类天然产物重要来源,微生物尤其是放线菌产生的众多次生代谢产物中,也包括很多生物碱。对放线菌来源生物碱的骨架结构和药效基团生物合成研究,不仅能够丰富人们对天然产物结构形成原理的理解,还可以为运用合成生物学技术人工合成此类化合物提供重要的遗传元件。本文从模块化生物合成和非模块化生物合成两种方式,综述放线菌来源生物碱的生物合成基因簇、途径及其酶催化反应过程。     

海洋天然产物数据库的设计与建立

对海洋天然产物信息进行了分析，设计并建立了海洋天然产物数据库（Marine Natural Prod-ucts Database,MNPD），该数据库包含海洋天然产物的分子结构及其生物来源、生物活性、生物种类、物理化学参数和参考文献等信息，目前约有11,000条记录。     

(-)-Principinol C的全合成研究

<正>天然产物全合成是有机化学中的重要研究领域,其持续不断发展为创新药物的发现提供了重要的保证.其中,约一半新发现的小分子药物都来源于天然产物及其衍生物^[1].由于天然产物结构复杂,含量稀少且难以通过分离手段来获得稳定来源,极大地限制了天然产物在药物研发中的应用.合成方法与策略的创新,对推动天然产物全合成领域的发展起着非常关键的作用.值得注意的是,利用分子内的Pauson-Khand反应在合成具有环戊烯酮骨架的天然产物中扮演着重要角色^[2].     

生物活性海洋天然产物的研究动态

海洋生物是具有各种特异生理活性和新颖化学结构的代谢产物的宝库。自1969年Weinheimer从加勒比海的柳珊瑚中发现丰富的前列腺素以来,海洋天然产物的研究一直受到世界各国的高度重视。从海洋生物中寻求生物活性天然产物的研究取得了飞速的发展。主要的研究领域可以分为以下三个方面:     

有机化学进展(2011~2012)

本文综述了中国大陆地区有机化学研究人员2011至2012年两年内在合成方法学、有机合成化学、元素有机化学以及天然产物化学等领域获得的重要成果。文章中共引用参考文献355篇,其中110多篇手性金属配合物和有机小分子催化的不对称反应、金属催化的碳氢键活化等合成方法学论文和30余篇氟有机化学论文基本来源于德国《应用化学》(国际版)和《美国化学杂志》。本文汇集了中国有机化学家两年中合成的150多个具有生物活性和化学结构多样性的天然产物,其中不乏具有高度挑战性的复杂天然分子。在近两年中中国有机化学家从陆地和海洋的生物体内发现各种不同类型新天然产物90多个。     

两个4,5-开链桉烷类天然产物的不对称全合成

4,5-开链桉烷是近几年来才被分离得到的一类单环倍半萜类天然产物.1998年,日本化学家Ohira等从传统药用植物Cyperous rotundus中分离得到了天然产物4,5-dioxo-10-epi-4,5-seco-γ-eudesmane(1),并进行了一些初步的全合成研究[1a],但该路线的总收率非常低(＜10%),并且产物难以分离.之后,我们小组也进行了一些该类天然产物的合成工作,以( )-γ-eudesmol的臭氧化反应作为关键步骤,取得了较高的收率[2],但是用该方法难以得到11,12位双键的化合物.因此我们进行了新的探索,以( )-二氢香芹酮(3)与丙烯酸甲酯进行的底物控制的Michael addition及1,3-二噻烷-2-锂化物与溴代烷的偶联反应为关键步骤,合成了具有11,12位双键的化合物1,并在此基础上合成了另一个化合物4,5-dioxo-10-epi-4,5-seco-γ-eudesmol(2).化合物2是1997年Barrero等从西班牙东南部及北非药用植物Phonus arborescens中分离得到的天然产物的甙元[1b].     

使用MV-10 ASFE系统降低天然产物样品的复杂性

使用沃特世MV-10 ASFETM系统有选择性地从复杂的天然产物基质中萃取和富集巨大戟醇,以便实现下游色谱分析和纯化的方法优化。天然产物一直是药物研发和药物发展线索的巨大来源。尚待开发的生物资源与筛选、分离和合成中的技术成果相结合,使天然产物药物的研发工作再次焕发活力。天然产物研究中的一个关键步骤是分离具有生物活性的化合物,而这些化合物通常浓度很低,往往被复杂的样品基     

活性天然产物靶标蛋白的鉴定

天然产物是创新药物的重要来源,确定活性天然产物的靶标蛋白和作用机制是新药开发的关键.在本篇综述中,对近二十年来在活性天然产物靶标鉴定领域出现的新技术和新方法进行简要的回顾和总结,通过实例重点介绍化学蛋白质组学和生物物理学方法在天然产物靶标蛋白鉴定方面的应用,讨论各种策略的优势和不足,并对其适用范围,应用前景和发展趋势作了前瞻性的展望.     

2010～2013之海洋微生物新天然产物

微生物药物研究始于20世纪,已发展成为现代药物开发的基础,目前已知的有生物活性的化合物10%来源于微生物.近十年,海洋微生物来源的天然产物受到极大的关注,被认为是极具潜力的药物开发资源.介绍2010年1月～2013年2月已经报道的海洋细菌、放线菌和真菌来源的895个新天然产物的微生物来源、结构及其生物活性.     

基于生物合成途径改造的一个三欣卡辛类似物的发现

三欣卡辛是一种来源于链霉菌的具有良好抗肿瘤活性的芳香聚酮类天然产物.我们通过对三欣卡辛的发酵和分离条件进行优化,显著地提高了其产量.通过对基因簇中一个酰基转移酶(Trx49)编码基因的敲除,改动了三欣卡辛的生物合成途径,获得了C-4位糖基上O-乙酰基缺失的三欣卡辛类似物1.体外细胞毒性测试考察糖基上的O-乙酰基修饰缺失对三欣卡辛的影响,发现化合物1的生物活性比三欣卡辛A有所降低,但仍具有IC50为4.86 nmol?L-1的优异抗肿瘤细胞活性.