Ny strategi til at transformere et kommercielt tilgængeligt iboga-alkaloid til post-iboga-alkaloider

KAIST kemikere har syntetiseret syv forskellige iboga og post-iboga naturlige produkter fra kommercielt tilgængelig catharanthine ved at spejle naturens biosyntetiske post-modifikation af iboga skelettet.

De udtænkte en ny strategi til at biosyntetisere de naturlige produkter via en række selektive og effektive oxidations- og omlejringsreaktioner. Dette vil tjene som et springbræt til udvikling af terapeutisk medicin mod kræft- og narkotikamisbrug.

Forskerholdet, ledet af professor Sunkyu Han, konceptualiseret og opfundet udtrykket "Post-Iboga" alkaloider for at beskrive de naturlige produkter, der er biosyntetisk afledt af iboga-type alkaloider, som er sammensat af omlejrede indol- og/eller isoquinuclidin-rygrad.

Iboga-alkaloider har tiltrukket sig betydelig opmærksomhed fra det videnskabelige samfund på grund af deres spændende polycykliske strukturer og potentielle terapeutiske anvendelser mod stofmisbrug. Naturen har udviklet sig til at tilføje arkitektoniske repertoirer til denne familie af sekundære metabolitter ved at diversificere iboga-rammerne.

Bemærkelsesværdige eksempler er de FDA-godkendte anticancer-lægemidler vinblastin og vincristin, begge afledt af den oxidative dimerisering af catharanthine og vindoline underenheder. Indrømmet, syntetiske foci mod de biosyntetiske iboga-derivater har historisk set været på disse førnævnte dimere naturlige produkter.

Nylige undersøgelser af naturproduktisolering på Tabernaemontana corymbosa og Ervatamia officinalis-arter har resulteret i opdagelser af forskellige sekundære metabolitter, der er biosyntetisk afledt af iboga-alkaloider. Disse nylige udbrud af iboga-afledte rapporter om isolering af naturlige produkter har vakt interesse for denne familie af naturlige produkter.

Forskerholdet brugte (+)-catharanthine, udgangsmaterialet til den industrielle produktion af kræftlægemidlet Navelbine. Velorganiserede oxidationer ved C19-positionen og indoldelen af ​​catharanthinderivatet, efterfulgt af differentielle omlejringer under sure forhold, leverede syntetiske prøver af henholdsvis voatinggine og tabertinggine.

På den anden side, opportune oxidationer i C19-positionen og alfapositionen af ​​den tertiære amindel af catharantinderivatet, efterfulgt af en transhemiaminalisering, producerede den første syntetiske prøve af chippiin/dippinin-type naturprodukt, dippinin B.

Det er vigtigt at bemærke, at alkaloiderne af chippiin- og dippinin-typen har været målrettet blandt syntetiske kemikere i over 30 år, men at de ikke var bukket under for syntese før denne rapport.