许刚研究组在藤黄科植物的特色间苯三酚类天然产物研究中取得新进展

天然多环多异戊烯基取代间苯三酚类化合物（polycyclic polyprenylated acylphloroglucinol，简称PPAP）是一类由酰基间苯三酚与多个异戊烯基相杂合的天然产物。该类化合物结构复杂、生物性多样，近年来已经成为了天然产物化学及相关领域一个新的研究热点，并吸引了国内外有机合成化学家的广泛关注。到目前为止，PPAP只在藤黄科（Guttiferae）植物中被发现，以金丝桃属（Hypericum）和藤黄属（Garcinia）居多。

中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室许刚研究组一直从事天然PPAP的研究工作。前期的研究得到了一系列PPAP类化合物，主要为具有二环[3.3.1]壬烷-2,4,9-三酮母核的桥环类PPAP和具有三环[3.3.1.1]癸烷及三环[4.3.1.1]十一烷母核的金刚烷类PPAP，并在包括Chemical Communications（《化学通讯》）和Organic Letters 等SCI杂志上发表一系列研究论文。近期该研究组在天然PPAP的研究工作中又取得了持续进展。

在对金丝桃属植物地耳草（H. japonicum）的研究中，新发现了另一类型的间苯三酚类化合物——terpenoid polymethylated acylphloroglucinol (TPAP)。这类成分是由与PPAP有着共同前体的多甲基酰化间苯三酚和一个倍半萜经过杂Diels-Alder反应而成（图1）。其中化合物1为一个少见的消旋体，利用手性柱成功实现了这一消旋体的拆分并确定了其绝对构型。尽管类似的杂萜类化合物在桃金娘科（Myrtaceae）植物和一些真菌中被报道过，但相比之下TPAP中的酰化间苯三酚母核具有更复杂的官能团（C-5位偕二甲基化并伴随着烯醇式-β-三酮的形成）。该研究系首次发现金丝桃属植物中的TPAP类天然产物，目前该部分工作已在有机化学领域杂志Org. Lett.上在线发表(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.orglett.6b00650)。

在匙萼金丝桃（H. uralum）的研究中得到了一系列1,9-裂环的桥环型PPAP（图2），并发现部分化合物显示出中等的抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。此外，研究人员通过详细分析已知化合物attenuatumione B的NMR原始图谱，再结合前期仿生合成对perforatumone的结构修订基础，修订了attenuatumione B的结构。目前该工作发表在Journal of Natural Products（《天然产物杂志》）上(2015, 78, 3075-3079)。

另外，在短柱金丝桃（H. hookerianum）中化学成分的系统研究发现了一系列含有环氧乙烷片段的金刚烷和1,9-裂环金刚烷类PPAP（图3）。这些结构中碳碳单键的自由旋转（C-27-C-28）给环氧乙烷C-28位的构型确定带来困难，研究通过广泛的NMR数据分析、ECD计算及X-ray衍射实验确定了C-28位的绝对构型；为具有环氧乙烷片段的这类化合物提供了一个确定C-28位绝对构型的简单法则。同时还首次实现了由金刚烷骨架到1,9-裂环金刚烷骨架的仿生转化。目前相关成果已在Tetrahedron上(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040402016302782)在线发表。

本研究得到了云南省基金(No. 2015FA032)、中科院“青促会”和“西部之光”等项目的资助。

图1. 地耳草中发现的新骨架TPAP类化合物

图2. 匙萼金丝桃中发现的桥环1,9-裂环PPAP

图3. 短柱金丝桃中的金刚烷和1,9-裂环金刚烷类PPAP及转化关系