Studies on the Comprehensive Syntheses of Erythrina Alkaloids for Medical Research of Central Nervous System

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05641
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Kyoto University (2016-2018); Nagoya University (2015)
• Principal Investigator: Shimokawa Jun 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60431889)
• Research Collaborator: Fukuyama Tohru ; Kitamura Masato
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: エリスリナアルカロイド / 天然物全合成 / ニコチン性アセチルコリン受容体

Outline of Final Research Achievements

Erythrina alkaloids are a group of compounds with a 4-ring structure centered on the spiroamine structure, and are expected to have physiological activity as nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) antagonists. Many natural analogs with similar structures are known, each of which has a different partial skeleton with different oxidation states. The authors designed a synthetic late-stage pluripotent intermediate capable of synthesizing these comprehensively, and synthesized it independently by utilizing axial stereochemistry of a medium-membered ring and singlet oxygen oxidation. Asymmetric synthesis of four erythrina alkaloids was achieved for the first time by subsequent conversion. Structural developments have established the basis for the development of new nAChR antagonists.

Free Research Field

天然物合成化学、反応開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的な意義としては、まず合成後期中間体の具体的な設計指針を提示し、実際にそこから多様な類縁体化合物を合成してみたこと。また中間体の中員環化合物において非常に興味深い異性化現象を発見し、それを実際の化学合成に応用したことが挙げられる。
社会的な意義としてはにはニコチン性アセチルコリン受容体アンタゴニストとして知られるエリスリナアルカロイドについてその一般的な合成法を示すことで、今後サブタイプ選択的アンタゴニストの開発が可能になりうるため、サブタイプの機能の違いやその知見をもとにした新薬の開発などが期待できるようになったことが挙げられる。