生物活性天然物quassinoidの合成研究

• 研究課題/領域番号: 21K20712
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0801:薬学およびその関連分野
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 渡邉 正悟 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (50911335)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 天然物合成 / テルペノイド / 2-ピロン / quassinoid / Diels-Alder反応 / カシノイド / 分子内Diels-Alder反応 / Ireland-Claisen転位

研究開始時の研究の概要

本研究では、高度に酸素官能基化された化学構造を持つ天然化合物群とその類縁体の供給を目的として、新規な有機合成手法の開発を目指す。具体的には、高生物活性天然物として知られるカシノイド類に着目して、分子内環化反応や転位反応を駆使することで、複雑な縮環構造の構築と関連化合物群の自在な合成を行う。非天然型アナログを含めた自在合成法が確立できれば、詳細な構造活性相関研究や分子メカニズムの解明に必要なツール分子として合成した化合物を供給し、さらには、医薬、農薬の開発に貢献することが期待される。

研究成果の概要

本研究課題では、ジエノフィルとして2-ピロンを分子内に含む前駆体を使った、分子内Diels-Alder (IMDA)反応とClaisen転位を組み込んだカスケード型の合成ルートにより不斉四級炭素の立体化学を制御しながら一挙に縮環構造を構築することを目指した。しかしながら、当初の合成計画では鍵反応中間体を入手することが困難であり望みの反応を検討することができなかった。そこで今後、全合成標的の化学構造にとらわれず、期待するカスケード反応に利用可能な構造を模索し、天然物合成に応用できるように検討を行う。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題は、強力な生物活性（抗がん活性や抗マラリア活性など）を示す有用な天然物の化学合成に向けた基礎研究の一端である。天然物は複雑な炭素骨格と高度に修飾（例えば酸素官能基化）された化学構造を有しており、これらを如何に構築するかが鍵となる。今回の合成計画では鍵反応前駆体の合成が困難であることがわかったので、今後、より単純化した基質を調製して反応を検討していく。