科学:将复活节岛分子拼凑在一起

 作者:敖暄     |      日期:2018-01-01 02:38:01
作者:DAVID BRADLEY(见图)美国化学家已经发现了一种制备天然药物的有效方法,这种药物是一种潜在的抗肿瘤,抗生素和免疫抑制化合物加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Kyriacos Nicolaou和他的团队以及La Jolla的Scripps研究所设计了雷帕霉素的“全合成”该分子是从细菌和微观真菌中分离出的具有令人感兴趣的生物学特性的大量化合物之一雷帕霉素由微生物吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)产生,其来自最初在复活节岛上的土壤样品中发现的菌株该细菌产生雷帕霉素作为抵抗入侵细菌的化学武器,就像产生青霉素的霉菌一样目前正在研究雷帕霉素和相关化合物,例如环孢菌素A和FK506,作为治疗细菌感染和癌症的潜在候选物,并且用于抑制免疫系统以阻止被移植的器官被排斥这些化合物优于称为“抗增殖剂”的药物,其破坏分裂细胞,因为它们通常不具有严重的副作用环孢菌素已经在药物公司Sandoz的免疫抑制方面找到了一个巨大的市场位于新泽西州普林斯顿的Wyeth-Ayerst公司正在对雷帕霉素进行临床试验 “这些药物的首次使用是移植,”惠氏 - 艾尔斯特的诺曼·詹森说 “世界研究的下一阶段将是它们对自身免疫性疾病的影响,例如牛皮癣和实体瘤”从头开始制备雷帕霉素似乎是合成化学家的噩梦(见图)该分子是具有各种化学基团的碳原子和氧原子的31元环然而,主环中几乎每一个碳原子都是“手性”中心 - 也就是说,它可以以两种镜像形式存在如果只有一个中心在环中反转,则分子的性质可能会发生变化一种手性形式的化合物,柠檬烯,柠檬的味道,而另一种口味的橙子尼古拉和他的同事使用大胆的方法制造雷帕霉素他们制定了一种“反合成”方法,这种方法是由诺贝尔奖获得者化学家Elias Corey在20世纪60年代开创的通过这种方法,他们建立了分子拼图的图片,然后想象将碎片分开,直到它们到达易于看到组成部分如何再次组合在一起的点从化学角度来说,这些碎片可以是简单的实验室试剂,也可以是化学家已经解决的简单谜题研究人员意识到,如果他们想象在某些点上分裂雷帕霉素,他们会有一个简单的谜题;然后可以将其进一步分解为两个主要部分,每个部分都已经知道如何制作(Journal of the Chemical Society,Chemical Communications,1993,p 617和619)他们使用偶联反应连接这两种前体,然后进行“缝合”环化以形成雷帕霉素分子本身在缝合中,有机锡化合物用于通过在末端之间引入双键来完成环研究人员的方法可能很容易导致许多反转的手性碳,从而导致功能丧失,避免了许多会引起反转的反应,从而忠实地再现了吸湿链球菌产生的分子(Journal of the American Chemical Society,vol 115,p 4419)哈佛大学的Stuart Schreiber正在研究将雷帕霉素及其化学亲属与聚合物等固体支持材料结合的方法这样做将有助于研究人员了解这些化合物与各种受体相互作用的方式,