药物发现新进展:深海天然产物、烷基胺官能化与吲哚啉合成

近期研究报道了药物发现化学领域的进展:一项对深海海洋天然产物的全球分析揭示其长期采样不足,一种新方法实现了叔烷基胺的γ-选择性官能化,以及一种方案可构建3D吲哚啉骨架。

近期研究报道了药物发现化学领域的进展。一项对深海生物来源的海洋天然产物(MNPs)的全球分析揭示,深海作为新颖多样化学结构和生物活性资源的库藏长期未得到充分采样。另一项研究描述了一种叔烷基胺γ-选择性官能化的方法,这类化合物存在于大量药物中。第三项研究开发了一种实用方案,用于吲哚与2-氨基芳基二硫化物的去芳构化环化。

约43%(伯胺2%、仲胺15%、叔胺26%)的小分子农用化学品和药物中含有烷基胺,而烷基胺的远程C–H官能化是加速药物开发的强大策略。远程C–H官能化能够选择性修饰活性氮位点的外围,并可改善生物活性和药代动力学。尽管叔胺存在于60%的含烷基胺药物中,但其远程官能化仍具有挑战性。该新研究利用α-铵基自由基(一类离位自由基阳离子)的反应活性,以卤甲基铵盐作为α-铵基自由基前体,实现了叔胺的γ-选择性官能化。由此产生的γ-自由基可实现多种γ-选择性C–H官能化,包括硫醚化、胺化、烷基化、(杂)芳基化和烯基化。该方法具有广泛的底物适用范围,并可实现复杂药物分子的后期官能化。

这项深海分析共汇总了已发表记录中的2909种化合物和提取物,发现采样偏向于底栖和较浅的深海栖息地,国家管辖范围以外区域的记录相对较少,而海山和热液喷口附近的记录较为集中。深海MNPs的系统发育分布以非后生动物来源为主(占记录的76%),其中子囊菌门真菌尤为突出(占55%)。聚酮类化合物是深海MNPs中最常见的代谢物,细胞毒性和抗菌活性是最常报道的生物活性。深海占全球海洋面积的90%,可能至少栖息着约220万种海洋物种中的50%;过去50年中已报道约43,000种海洋天然产物。该分析强调,需要系统采样和一致的数据报告,以探索生物活性、新化学结构、系统发育与深海环境条件之间的潜在关系。

该去芳构化环化方案可在温和条件下构建三维(3D)吲哚啉骨架,并对不同官能团表现出显著耐受性。该方法已应用于药物和天然产物的后期修饰。机理研究表明,该反应通过NFSI活化芳基二硫化物,生成亲电硫作为关键中间体。

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References

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  2. Taming distonic radical cations for precise γ-C–H functionalization of alkylamines - Nature · nature.com
  3. Dearomative Indole Annulation with 2-Aminoaryldisulfide – an Approach for Accessing ... · pubs.acs.org