Tetraacylated phosphatidylinositol hexamannoside的全合成

Total synthesis of tetraacylated phosphatidylinositol hexamannoside and evaluation of its immunomodulatory activity
Pratap S. Patil, Ting-Jen Rachel Cheng, Medel Manuel L. Zulueta, Shih-Ting Yang,Larry S. Lico & Shang-Cheng Hung*(洪上程:台湾中央研究院)
Nat. Commun.2015, 6, 7239 [PDF] [SI]    DOI: 10.1038/ncomms8239

Tetraacylated phosphatidylinositol hexamannoside的全合成


Phosphatidylinositol mannosides是与结核病相关的细胞膜中的重要成分,对免疫调节有非常重要的作用[1],这其中的机理对于纯化学的小编来说实在是太复杂了!! 不过tetraacylated phosphatidylinositol hexamannoside (Ac2PIM6)的结构小编还是看得懂的(如上图所示)。2015年台湾中央研究院的洪上程课题组完成Ac2PIM6的首次全合成,下面小编就带着大家学习一下这个工作。


首先洪上程课题组的工作者从修饰后的甘露糖B开始,经过几步简单的转化分别得到了CDEFG几个基本单元,用于后面的大片段构建。值得注意的是,在构建EF的过程中,他们采用了自己课题组开发的非寻常的”半缩醛氧鎓还原”的方法[2],经过D1D2两个中间体选择性地保护一级羟基,从而实现了一级和二级羟基的选择性操作,最后形成的这个萘甲基醚可以轻松地通过DDQ进行氧化脱除。


化合物C经过两步反应转化成亚胺酯H后与化合物I在路易斯酸的催化下进行连接得到化合物JK两个异构体[3],由于自身位阻控制的区域选择性不是太好,所以只得到了68%产率的目标产物KK在脱掉苄基后得到的化合物L便于另一个亚胺酯化合物M进行缩合,同样是路易斯酸催化,得到片段NN经过基本简单转化可以得到大片段O


在全合成的过程中,洪上程课题组从化合物G演化来的亚胺酯P开始,经过几步接糖反应得到大片段QQ在路易斯酸的催化下进一步与之前的大片段O缩合得到化合物R。然后脱掉2-NAP保护基[4],再进行酰化后得到化合物SS与亚磷酸盐T衍化出的亚磷酰氯反应,缩合成亚磷酰胺,进而经过氧化、离子交换、脱苄基的过程得到目标分子A

关键词:糖苷,phosphatidylinositol,全合成,乙酰化,免疫调节
亮点与评述:
洪上程课题组通过一些基本的反应完成了复杂分子tetraacylated phosphatidylinositol hexamannoside的首次全合成。通过反应条件的精确控制,他们实现了反应高度的立体选择性和区域选择性,高效地构建出多糖骨架。虽然没有很炫酷的化学反应,但是此合成工作,以及后面的免疫调节活性的研究却具有非常重要的意义,对于人类通过免疫调节抵御结核病毒的侵染具有深远的影响。

撰稿人:闫加磊
责任校对:余杰
备注和参考文献:
[1] Cao, B.; Williams, S. J. Nat. Prod. Rep. 2010, 27, 919
[2] Yang, W.-C.; Lu, X.-A.; Kulkarni, S. S. et al. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 7837
[3] 通过亚胺酯进行糖苷化的反应机理:


对于新形成的糖苷键到底是α还是β则需要根据反应的底物及反应条件来确定,此处不做解释。
[4] DDQ脱除2-NAP保护基的机理与DDQPMB的机理相同。