逆转肿瘤耐药性的Aspidofractine型吲哚生物碱的普适性合成研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21762047
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    38.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0107.天然产物全合成
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Cancer is the second most deadly disease in the world. Multidrug resistance, by which cells resist many structurally and functionally unrelated drugs, is a serious problem in chemotherapeutic management of cancer. Thus, it is very importance to develop new compounds that can reverse multidrug resistance in the treatment of cancers. Aspidofractinine is considered the parent compound of a large family of related indole alkaloids isolated from the genus Kopsia that are widely found throughout Southeast Asia. Many members of this family were found to reverse multidrug resistance in vincristine-resistant KB cells. However, the amount of this alkaloids isolated from Kopsia was very limited, thus it rendered further biological research impossible. This type kopsane alkaloids have an unusually strained carbon skeleton with six rings and at least three quaternary centers, more than two of which are contiguous, which is riddled with interesting synthetic challenges. In this research propose, we have designed a novel cascade to build the C-ring and E-ring of these type alkaloids. Based on this cascade, asymmetric total synthesis of about six kopsane alkaloids should be accomplished, as well as nine analogues. After that, we will evaluate all these aspidofractinine-type compounds for their potential in reversing multidrug resistance in the hope that new lead compound could be found in this project. Through the research in this program, it is not only of very important academic significance on the total synthesis of complex natural products, but also it can provide material support on new drug development.
癌症是全球第二大致死疾病,多药耐药性的出现是癌症化疗期间最大的治疗障碍。从东南亚蕊木属植物中分离得到的Aspidofractinine型吲哚生物碱被发现:对长春新碱具有耐药性的人口腔表皮样癌细胞具有显著的耐药性的逆转作用。然而,由于该类生物碱在蕊木属植物中的含量有限,大大限制了该类化合物进一步的生理活性研究。该类化合物具有非同寻常的刚性六环骨架,每个分子中至少包括三个手性季碳,其中至少有两个是连续手性季碳,在合成上极具挑战性。本项目设计了一种新颖的串联关环反应,一步实现目标分子的C环和E环的构建。基于此串联反应,本项目拟合成6个左右Aspidofractinine型蕊木碱和8个左右的骨架类似物,并对合成的所有化合物进行肿瘤细胞多药耐药性逆转活性的筛选,以期发现活性更好的化合物。本项目无论是在天然产物的合成方法学上,还是在肿瘤多药耐药性逆转活性化合物的发现上,都具有非常好的学术意义。

结项摘要

本项目以Aspidofractine型蕊木生物碱及其骨架类似物的合成为研究目标,在合成方法学、天然产物全合成和类天然产物合成与生物活性评价等三个层面开展研究工作。在合成方法学方面,本项目发展了Heathcock/aza-Prins串联环化反应和Pummerer重排/aza-Prins串联环化反应,分别可以一步构建Aspidosperma型吲哚生物碱和Aspidofractine型蕊木生物碱的C环和E环,此外,还发展了合成δ-氨基酸衍生物、2-氯吖啶和2-吲哚螺环己基化合物的新方法。在天然产物全合成方面,本项目完成了1个Aspidofractine型蕊木生物碱的全合成,还完成了16个复杂天然吲哚生物碱的全合成,结构类型包括Aspidosperma型、Sarpagine型、Ajamaline型、Taberpsychine型和Koumine型,共计完成Aspidofractine型吲哚生物碱及其生物同源的天然产物达7个以上。在类天然产物合成与生物活性评价方面,本项目完成了5个Aspidofractine型蕊木生物碱骨架类似物以及33个类天然产物的合成,并进行了体外的抗肿瘤活性筛选和构效关系分析,发现了多个具有进一步研究价值的化合物。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Asymmetric synthesis of 2-chloroaziridines via a diastereoselective nucleophilic dichloromethylation and N-alkylation in one pot
通过非对映选择性亲核二氯甲基化和 N-烷基化一锅不对称合成 2-氯氮丙啶
  • DOI:
    10.1016/j.tetlet.2018.07.056
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    Tetrahedron Letters
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Zhang Yu-Xuan;Tian Hong-Chang;Luo Zheng-Shan;Liu Xiong-Tong;Zhao Yin-Jiao;Chen Wen;Zhang Hong-Bin
  • 通讯作者:
    Zhang Hong-Bin
Synthesis of Highly Functionalized Pyridines: A Metal-Free Cascade Process
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  • DOI:
    10.1021/acs.orglett.1c02234
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Organic Letters
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Wei Kai;Sun Yu-Cui;Li Rui;Zhao Jing-Feng;Chen Wen;Zhang Hongbin
  • 通讯作者:
    Zhang Hongbin
Lewis acid mediated cyclization: synthesis of 2 spirocyclohexylindolines
路易斯酸介导的环化:2个螺环己基二氢吲哚的合成
  • DOI:
    10.1039/d1ob00293g
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Organic and Biomolecular Chemistry
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Kong Xiang-Kai;Xiong Zhi-Min;Zhi Xiang;Meng Xue-Ling;Zhao Jing-Feng;Chen Wen;Zhang Hongbin
  • 通讯作者:
    Zhang Hongbin
Structure units oriented approach towards collective synthesis of sarpagine-ajmaline-koumine type alkaloids.
面向结构单元的沙帕津-ajmaline-koumine型生物碱集体合成方法
  • DOI:
    10.1038/s41467-022-28535-x
  • 发表时间:
    2022-02-17
  • 期刊:
    Nature communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Chen W;Ma Y;He W;Wu Y;Huang Y;Zhang Y;Tian H;Wei K;Yang X;Zhang H
  • 通讯作者:
    Zhang H
Design, Synthesis, and Anticancer Activity of Novel Trimethoxyphenyl-Derived Chalcone-Benzimidazolium Salts
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  • DOI:
    10.1021/acsomega.9b03077
  • 发表时间:
    2019-11
  • 期刊:
    ACS Omega
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Yang Jun-Li;Ma Yong-Hui;Li Yan-Hua;Zhang Yi-Peng;Tian Hong-Chang;Huang Yuan-Cheng;Li Yan;Chen Wen;Yang Li-Juan
  • 通讯作者:
    Yang Li-Juan

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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