Total syntese af cotylenin A til et nyt kræftlægemiddel uden bivirkninger

Det lykkedes for forskere ved Waseda University at udvikle en metode til en total syntese af cotylenin A, en plantevækstregulator, som har tiltrukket sig betydelig opmærksomhed fra det videnskabelige samfund på grund af sin lovende bioaktivitet som et anti-cancermiddel. Denne metode blev rapporteret i Journal of the American Chemical Society den 16. marts, 2020.

"Vores metode vil være i stand til at give en konstant forsyning af cotylenin A, som muligvis kan føre til udvikling af et effektivt lægemiddel mod kræft, " siger Masahisa Nakada, en professor i syntetisk kemi ved Waseda University i Tokyo, Japan og den tilsvarende forfatter til denne undersøgelse.

Nakada mener, at dette er verdens første totale syntese af cotylenin A, der nogensinde er blevet rapporteret.

Tidligere biologiske undersøgelser har afsløret, at cotylenin A kombineret i behandling kan programmere celledød for en lang række humane kræftcellelinjer og undertrykke tumorvækst. Ud over, cotylenin A viste sig at inducere differentieringen af ​​myeloid leukæmiceller, når det blev kombineret med et specifikt farmaceutisk lægemiddel.

På trods af dets potentiale, at producere cotylenin A fra naturressourcer er ikke muligt, fordi svampen, der producerer cotylenin A, mister al sin evne til at formere sig under konservering, hvilket ville skabe mangel på forsyning. Også, cotylenin A har en kompleks struktur, hvor to carbocykliske femleddede ringe er fusioneret med en formidabel carbocyklisk otteleddet ring med en unikt struktureret, glukosebaseret sukker vedhæftet. Kemisk syntetisering af en carbocyklisk otteleddet ring er kendt for at være vanskelig, og fordi det carbocykliske ringsystem omfatter et antal funktionelle grupper, såsom grupper, disse funktioner har gjort det udfordrende for forskere på området kunstigt at syntetisere cotylenin A.

"Det, vi gjorde i vores metode, var at adskille strukturen af ​​cotylenin A i tre fragmenter, " Nakada forklarer. "Hvert fragment blev derefter fremstillet med kommercielt tilgængelige kemiske forbindelser ved hjælp af forskellige reaktioner, såsom en katalytisk asymmetrisk intramolekylær cyclopropanation (CAIMCP) udviklet af os. Bagefter, vi samlede de to fragmenter sammen igen ved hjælp af en koblingsreaktion, efterfulgt af en ringslutning af den carbocykliske otteleddede ring, som blev medieret af det kemiske grundstof palladium og en kobling med sukkerdelens fragment, som blev katalyseret af det kemiske grundstof rhodium." Han tilføjer, "Den samlede syntese tog omkring 25 trin, og vores syntetiserede produkt er identisk med dem af naturligt forekommende cotylenin A."

Nakada siger, at hans team nu er lykkedes med at opnå denne syntese i kun 20 trin, og ved yderligere at reducere antallet af trin, fremstilling af en tilstrækkelig mængde cotylenin A bliver mulig. Han håber, at den metode, de udviklede, vil bidrage til yderligere biologiske undersøgelser af cotylenin A og til opdagelsen af ​​et anticancerlægemiddel, der udviser stærkere anticanceraktivitet og ikke forårsager bivirkninger ved at modificere cotylenin A, samt til ansøgningen om en total kunstig syntese af forskellige forbindelser i fremtiden.