Synthetic study of gymnocin-B, a ploycyclic ether marine toxin

• Project/Area Number: 16K08182
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: Mori Yuji 名城大学, 薬学部, 教授 (40121511)
• Research Collaborator: Sakai Takeo
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: ポリ環状エーテル / 赤潮毒 / ギムノシン-B / 全合成 / オキシラニルアニオン / 収束合成 / 環拡大反応 / 7-エンド環化反応 / ギミノシン-B / 海洋天然毒 / Karenia mikimotoi / 渦鞭毛藻 / ポリエーテル / ギムノシン

Outline of Final Research Achievements

Gymnocin-B is a polycyclic ether isolated from the extract of cultured cells of the red tide dinoflagellate Karenia mikimotoi. It exhibits a potent cytotoxicity against P388 mouse leukemia cells. Synthetic study of gymnocin-B was carried out using a [X+2+Y]-type convergent strategy where fragments X and Y are connected by an oxiranyl anion coupling reaction. Stereoselective syntheses of the ABCD and GHI fragments have been completed, and the [X+2+Y]-type coupling of the GHI fragment and the L ring unit was accomplished to complete the middle hexacyclic GHIJKL fragment of gymnocin-B.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

天然ポリ環状エーテル化合物は、5ー9員環が梯子状に縮環した構造を持ち、多くのものが顕著な生物活性を示す。これらの合成上の課題は、エーテル環の立体選択的合成、中員環の形成、多環連続構造の構築など、高い選択性、簡便性、効率性を兼備した合成法を開発する必要がある。全合成法の確立は、天然からごく微量しか得られない生物活性ポリ環状エーテルの供給につながり、バイオロジーと連携して生物活性の謎を解明することにもつながる。本研究は独自に開発したオキシラニルアニオン法を基盤とした効率的な[X+2+Y]型収束合成法を用いた合成研究であり、研究用試料供給に向けて合成研究を推進する意義は大きい。

Research Products

• [Journal Article] Development of New Synthetic Methods Using Oxiranyl Anions and Application in the Syntheses of Polycyclic Ether Marine Natural Products (2019)
  • Author(s): Yuji Mori
  • Journal Title: Chemical and Pharmaceutical Bulletin Volume: 67 Issue: 1 Pages: 1-17
  • DOI: 10.1248/cpb.c18-00699
  • NAID: 130007541906
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • Year and Date: 2019-01-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stereoinversion of a Tertiary Alcohol on a THP Ring: A Recovery Route to an Intermediate for Gymnocin-A (2018)
  • Author(s): Takeo Sakai, Kayo Aoyama, Rie Oshima, Kyoko Furukawa, Yuji Mori
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 97 Issue: 1 Pages: 523-540
  • DOI: 10.3987/com-17-s(t)8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of the KLMN fragment of gymnocin-A from the FGH fragment. (2017)
  • Author(s): 坂井健男、石原 葵、森 裕二
  • Journal Title: J. Org. Chem. Volume: 82 Issue: 7 Pages: 3976-3981
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b00232
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Total Synthesis of Brevsamide Using an Oxiranyl Anion Strategy (2016)
  • Author(s): Takeo Sakai, Ayumi Fukuta, Kumiko Nakamura, Masato Nakano, Yuji Mori
  • Journal Title: J. Org. Chem. Volume: 81 Issue: 9 Pages: 3799-3808
  • DOI: 10.1021/acs.joc.6b00484
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Gymnocin-BのO環エポキシスルホンの合成 (2018)
  • Author(s): 堀 泰子、山崎稚奈、高澤圭輔、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 日本薬学会第138年会（金沢）
• [Presentation] Gymnocin-BのGHIJKLフラグメントの合成 (2018)
  • Author(s): 常川真里菜、榊原秀晃、尾本弓実、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 第64回日本薬学会東海支部大会（名古屋）
• [Presentation] Gymnocin-BのLMNOフラグメントの合成 (2018)
  • Author(s): 堀 泰子、山崎稚奈、高澤圭輔、坂井健男，森 裕二
  • Organizer: 日本プロセス化学会2018サマーシンポジウム（東京）
• [Presentation] Total Synthesis of the Red-Tide Toxin Gymnocin-A (2018)
  • Author(s): Yuji Mori
  • Organizer: The 33rd Symposium on Natural Products (Kaohsiung, Taiwan)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Gymnocin-BのO環エホキシスルホンの合成 (2018)
  • Author(s): 堀 泰子、山崎稚奈、高澤圭輔、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 日本薬学会第138年会（金沢）
• [Presentation] Gymnocin-BのABCDフラグメントの合成 (2017)
  • Author(s): 秦 光平、北村祐樹、豊田亜里紗、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2017-03-25
• [Presentation] Gymnocin-Bの合成研究 -O環の構築- (2017)
  • Author(s): 山崎稚奈、高澤圭輔、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 第63回日本薬学会東海支部総会・大会（岐阜）
• [Presentation] Gymnocin-Bの合成研究 -ABCDフラグメントの合成- (2017)
  • Author(s): 鈴木彩香，北村祐樹，秦光平，江﨑雄都，坂井健男，森 裕二
  • Organizer: 日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム（大阪）
• [Presentation] オキシラニルアニオン法によるBrevisamideの全合成 (2016)
  • Author(s): 坂井健男、福田愛弓、中村くみこ、中野雅人、森 裕二
  • Organizer: 第58回天然有機化合物討論会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] Gymnocin-Bの合成研究－GHIフラグメントの改良合成－ (2016)
  • Author(s): 尾本弓実、波多野良紀、加藤翔大、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 日本プロセス化学会2016サマーシンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2016-07-29
• [Presentation] Gymnocin-BのIJK環システムの合成研究－モデル化合物による検討－ (2016)
  • Author(s): 榊原英晃、坂井健男、森 裕二
  • Organizer: 第62回日本薬学会東海支部総会・大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2016-07-09
• [Remarks]
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/mol_des/MoriLab/Top_Page.html
• [Remarks] 分子設計化学研究室HP
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/mol_des/MoriLab/Top_Page.html
• [Remarks] 名城大学 教員情報 薬学部
  • URL: https://kyoinjoho.meijo-u.ac.jp/search/index.html