具有重要生物活性的啤酒花多酚类天然产物的全合成和结构修饰研究

Hops polyphenol natural products, such as proanthocyanidins, isoxanthohumol, xanthohumol and 8-prenylnaringenin, are regarded as potential "health guardian" and "anticancer star". These natural polyphenols have attracted increasing attention thanks to their unique medicine food homology properties and their great potential applications.Accordingly, the total synthesis and structure modification of these natural products becomes a high priority in the field of chemistry, biology and medicine sciences. In connection with our ongoing work in this field, herein we plan to achieve the synthesis of xanthohumol analogues based on the struture of proanthocyanidins, the total synthesis of A-type proanthocyanidins, as well as A-type and B-type proanthocyanidin analogues based on the struture of xanthohumol. Based on the concepts of "retrosynthesis" as well as "synergistic model" developed by us before, we would try our best to accomplish several first asymmetric total syntheses of bioactive A-type proanthocyanidin natrural products via desired synthetic routes explored by studying their unique chemical structures.The total synthesis would in turn facilitate the corresponding structure-activity relationship studies and structure optimization. To achieve this goal, we will develop new synthetic routes, study some reaction mechanisms, and optimize the corresponding steps on that basis. We believe that our results will address some crucial issues that will be of fundamental interest and will lead to important applications.

啤酒花多酚类天然产物如原花色素、异黄腐酚、黄腐酚和8-异戊二烯基柚皮素是人类未来的 "健康卫士"和"抗癌之星"，其独特的药食同源性特征和潜在的应用前景使其成为目前国际社会的关注热点。本项目在前期工作的基础上，分析啤酒花多酚类天然产物的结构特征，发掘其各个关键片断单元的结构要求，拟开展含有原花色素信息的黄腐酚等类化合物的合成研究，A型原花色素类天然产物的全合成研究，以及含有黄腐酚等信息的A型和B型原花色素类化合物的合成研究。在项目实施过程中，结合反合成分析理念和项目组报道的协同反应理念，根据目标分子的结构进行巧妙设计，力争在国际上率先完成一系列具有重要生物活性的A型原花色素类天然产物的全合成，为加快后续的构效关系研究和结构优化打下基础。

啤酒花多酚类天然产物包括原花色素/原花青素，以及异黄腐酚、8-异戊二烯基柚皮素等苯并吡喃类天然产物，具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌等多种生理功能，是人类未来的“健康卫士”。这些苯并吡喃类天然产物来源于啤酒花、葡萄籽、茶叶、枸杞等药食同源性植物，安全性强，具有潜在的应用前景，成为目前国际社会的关注热点。由于这些多酚类天然产物分子结构和物理性质相似，多混合在一起组成混合物，分离成纯化合物比较困难，通过利用新方法和策略实现其简洁高效合成具有重要的现实意义。本课题围绕多酚类天然产物开展合成方法学和天然产物合成研究。取得的主要结果如下：（1）发展了啤酒花多酚类天然产物骨架苯并吡喃类化合物的选择性合成; （2） 实现了黑色素生物合成抑制剂 inulavosin A，inulavosin B 和 inulavosin C 等苯并吡喃类天然产物的合成；（3）以咖啡酸为原料实现了啤酒花单体多酚类天然产物 catechin 的新型不对称合成；（4）实现了多酚类天然产物 talienbisflavan A 的首次全合成；（5）以花色素和 catechin 为原料，按原计划实施了A型原花色素/原花青素的合成研究。研究过程中发现和本研究方案相似的研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10129-10133 上。于是，课题组调整了这方面的研究方案，采用新研究方案实施A型原花色素类天然产物的全合成研究。另外，课题组还实施了一些其他的具有重要生物活性的天然产物的分离合成和衍生化研究。本课题的研究对丰富多酚类天然产物的合成研究具有重要的学术意义。