近日，中国科学院院士、中国科学院上海有机化学研究所研究员俞飚课题组首次全合成结构独特的环状海星皂甙，并在《德国应用化学》发表论文。研究人员表示，通过化学方法合成海洋动物来源皂甙分子，对深入开展结构—活性关系和药理研究具有重要意义。
　　为了对付捕食者和病原菌，海星这种行动缓慢的低等动物，进化出独特的次级代谢产物。其中，数量最多的是结构多样的皂甙类化合物。迄今已有超过500个海星皂甙分子已被分离鉴定。根据结构，它们中绝大部分可归于海星型皂甙和多羟基海星皂甙两大类。它们的首次合成，此前已由俞飚课题组完成。
　　“这些天然分子表现出许多生理活性，如抗菌、抗炎、抗肿瘤等，但由于样品获得困难，无法深入开展结构—活性关系和药理研究。”俞飚告诉《中国科学报》，“因此，化学合成这些分子具有现实意义。”
　　环状海星皂甙是一类罕见的海星皂甙，目前仅有9个成员被鉴定。在化学结构上，环状海星皂甙具有独特的16元大环结构，由刚性的甾体骨架和拥挤的三糖链通过糖苷键和醚键构成。
　　“这在天然产物中没有他例，对于化学合成来说，具有巨大挑战。”俞飚说。
　　“受角甲基1,3—直立相互作用影响，甾环上C6β位羟基与糖单元C6位的醚化反应十分困难。而且，该位的烯丙醚结构对酸不稳定，易消除生成共轭二烯结构。”论文第一作者、中国科学院上海有机化学研究所副研究员朱大鹏说。
　　为解决这些问题，俞飚课题组对环状海星皂甙的全合成进行了长达15年的研究。他们探索了多种合成策略，但都无功而返。
　　“最后，通过自主发明的一价金催化糖苷化反应构建了富有挑战性的高张力大环结构。”朱大鹏说，“我们采用从头合成，现场构建了甾环C6β位醚键连接的糖单元，并将烯基糖作为吡喃糖前体，以增加环化糖苷化反应中受体的活性。”
　　目前，该团队已完成3个天然含量较高的环状海星皂甙的合成。俞飚表示，“这种创新的合成思路可以用于发散性合成含不同糖基的环状海星皂甙同系物，也为实现难以合成的其它糖缀天然产物提供了借鉴。”
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202203239
　　（原载于《中国科学报》 2022-04-12 第1版 要闻）