更快、更准确地测定天然产物结构学术资讯

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测量液晶介质中的残余化学位移各向异性可获取天然产物的立体化学信息。研究人员使用该方法测定了新近发现的天然产物spiroepicoccin A的立体化学性质。

天然产物广泛存在于抗生素、止痛药和抗癌药物中——在FDA批准的药物中，约60%的药物中能发现天然产物的身影。大多数植物、真菌和海洋生物都拥有抵抗捕食者的化学防御性武器，因此它们是天然产物的重要来源。然而，确定潜在候选药物充满挑战性。首先，研究人员必须准确地确定分子的结构和立体化学特征。如果没有这些信息作为支撑，化学家就无法合成这些分子，更不用说将它们转化为药物。此外，化学家们还需要结构信息来确定分子是否已经被发现过。

除只能用于可结晶分子测定的X射线衍射外，核磁共振光谱也是化学家们常用的结构表征工具。近年来，基于核磁共振的参数“残余化学位移各向异性”（RCSA）在天然产物分子结构表征方面的作用越来越重要。然而，其测定必须使用特殊仪器，数据分析也很耗费时间。

《美国化学学会会志》近日报道，莱布尼兹-福斯贡格斯研究所(Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie，简称FMP)、中国科学院海洋研究所、中南民族大学和巴西伯南布哥联邦大学等开发了一种新的测量方法，使RCSA的测定变得更加容易和高效。项目负责人、FMP研究人员Han Sun博士解释说：“我们开发的新方法可以使研究人员能更准确、更有效地确定新天然产物的立体化学特性。”

实验中，Sun等将天然产物与一种具有AAKLVFF序列的商用肽结合在一起。肽溶解在甲醇中后可转化为液晶，进而削弱天然产物在磁场中的定向。Sun博士说：“这种特殊的定向作用使我们能够测量分子的RCSA，并反过来提供准确的分子结构和立体化学信息。”

研究人员以沙利度胺为例说明了准确测定化合物立体结构的重要性。沙利度胺除具有镇静作用外，还对发育有不良影响。其原因在于，沙利度胺存在两种镜像分子：R-沙利度胺和S-沙利度胺。

spiroepicoccin A是一种来自4500多米深处海底的新天然产物，其立体中心只包含几个氢原子。其结构表征对现有核磁共振技术构成了巨大挑战。然而，研究人员利用新方法，快速、准确地确定了spiroepicoccin A的结构信息。Sun表示，虽然他们的方法只能测量相对立体化学信息，但这对简化天然产物的测定已产生了重要的推动作用。他说：“这种方法可以加速新药的研发进程，部分制药公司已对我们的技术产生了浓厚兴趣。”

科界原创编译：雷鑫宇审稿：alone 责编：张梦

期刊来源：《美国化学会会志》

期刊编号： 0002-7863

原文链接：

https://www.leibniz-fmp.de/press-media/press-releases/press-releases-single-view1/article/determining-the-atomic-structure-of-natural-products-more-rapidly-and-accurately.html