Study on biosynthesis of steroidal glycoalkaloids in Solanaceae plants based on organic synthetic chemistry

基于有机合成化学的茄科植物甾体配糖生物碱生物合成研究

基本信息

批准号：
22K05462
负责人：
渡辺文太
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Jikei University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究で合成する化合物のほとんどは、ステロイドの22位にヒドロキシ基をもつ。また、本研究では、重水素標識したステロイドの合成も行う。そこで2022年度は、合成を効率的に進めるため、22位にヒドロキシ基をもち、同時に、21位が構造変換可能なステロイド側鎖の新規構築法の開発を行った。具体的には、3位のヒドロキシ基が保護され、5位に二重結合をもち、さらに、21位がアルコキシカルボニル基に酸化されたステロイドエステルを調製し、このエステルと、炭素数6のアルデヒドとの間でアルドール反応を行った。続いて、21位のカルボニル炭素を還元してヒドロキシメチル基とした後、生じたヒドロキシ基を還元することで、アルドール反応の生成物を既知の22-ヒドロキシコレステロールに誘導した。その結果、アルドール反応生成物の20位の立体配置は天然型であり、また、22位のヒドロキシ基の立体配置については、リチウムエノラートではRが、ホウ素エノラートではSが主となることを明らかにした。さらに、21位を還元する際に重水素化リチウムアルミニウムを用いることで、21位に3個の重水素を導入した(22R)-22-ヒドロキシコレステロールを合成した。なお、アルドール反応生成物の22位のヒドロキシ基をカルボニル基に酸化して再度還元すると、22位のヒドロキシ基の立体配置はRが主となった。本研究で開発した新規側鎖構築法は、21位および22位が官能基化されたステロイドやテルペノイドの合成に幅広く適用できる。

在这项研究中合成的大多数化合物在类固醇的位置22位具有羟基。在这项研究中，我们还进行了氘标记的类固醇的合成。 Therefore, in 2022, in order to efficiently carry out synthesis, we developed a new method for constructing a steroid side chain that has a hydroxy group at position 22 and can also be structure-converted at position 21. Specifically, a steroid ester was prepared in which the hydroxy group at position 3 was protected, a double bond at position 5 and an alkoxycarbonyl group at position 21 was oxidized, and an aldol reaction was carried在该酯和具有6个碳原子的醛之间。随后，将21位的羰基碳还原为形成羟基基团，并还原所得的羟基，以诱导Aldol反应对已知的22-羟基胆固醇的乘积。结果，可以揭示出Aldol反应产物的位置20处的空间构型为自然形式，并且在位置22处的羟基的构型主要是锂烯烃和硼酸碱的S的R。此外，使用了铝锂深头来减少第21位，（22R）-22-羟基胆固醇，其中三个氘被引入了第21个位置。当将醛反应产物中位置22处的羟基氧化为羰基并再次减少时，该研究中开发的新型侧链构造方法可广泛应用于类固醇和terpenoids的合成21和22 22和22型和22功能化。