A biológiailag aktív természetes anyagokkal foglalkozó kutatások három fõ csoportra oszthatók. Az elsõ a szerves anyag izolálása az adott növénybõl, a második a totálszintézis kidolgozása a hatásos szerkezet elõállítására, a harmadik pedig a már meglévõ struktúra módosításával hatékonyabb, szelektívebben kötõdõ, kevésbé mérgezõ származékok szintetizálása.A (-)-vindolin (1) és a (+)-katarantin (2) indolvázas alkaloidok, amelyek összekapcsolódva alkotják a (+)-vinblasztint (3) és a (+)-vinkrisztint (4). A vinkrisztin (4) abban tér el a vinblasztintól (3), hogy a vindolin rész 1-es helyzetében N-metilcsoport helyett N-formilcsoportot tartalmaz (1. ábra). Ezek a vegyületek a Vinca alkaloidok sorába tartoznak, és elõször az 1950-es években izolálták õket a Madagaszkáron õshonos rózsás meténgbõl (Catharantus roseus). Ezek a dimer alkaloidok tumorellenes szerek, amelyek gyógyszerként is forgalomban vannak. A sejtosztódás során inhibitorként hatnak a sejtciklus metafázisában, amelyet a mikrotubulusokhoz kötõdve a mitotikus orsó kialakulását gátolva érnek el. Tumorsejtekben gátolják a DNS-javító mechanizmust, és a DNS-dependens RNS-polimeráz gátlása révén a RNS-szintézist. A rákterápiában leginkább leukémia és limfómák esetén használatosak.
ábraMár számos publikáció született a vinblasztin (3) és a vinkrisztin (4) kémiai és biológiai tulajdonságairól, valamint biológiailag hatásos származékaik szintézisérõl. 1,2,3 Kutatómunkánk során új vinblasztin-és vinkrisztin származékok elõállításán túlmenõen célunk volt az õket felépítõ monomerek, a vindolin (1) és katarantin (2) kémiájának alapos tanulmányozása. Kutatócsoportunk ezen a téren elért legfontosabb eredményeirõl 2015-ben részletes összefoglaló cikk is megjelent. 4
Háromtagú gyûrûvel kondenzált származékokKorábban már megfigyelték, hogy a vinblasztin (3) 14,15-ös helyzetû kettõskötését katalitikus hidrogénezéssel telítve a biológiai hatás nagyjából két nagyságrenddel csökken. 5 Tekintettel arra, hogy ez az apró módosítás ezen a hatalmas molekulán ilyen drasztikus változást okoz, arra következtettünk, hogy ennek a telítetlenségnek kulcsszerepe lehet a biológiai hatásban. Mivel ezek a vegyületek alkalmasnak látszanak ebben a pozícióban a ciklopropanálásra, felmerült a kérdés, hogyan a változik a biológiai hatás, ha ezt a kettõskötést az elektronikusan hasonló ciklopropángyûrûvel helyettesítjük. Ezért célul tûztük ki a 14,15-ös helyzetben ciklopropángyûrût tartalmazó vindolinés vinblasztin származékok elõállítását.A ciklopropánváz számos vegyületben, közöttük természetes anyagokban is megtalálható kondenzált és nem kondenzált formában is. 6 Mindamellett a ciklopropángyûrû egyedi szerkezetének köszönhetõen különleges tulajdonsággal rendelkezik. Különbözõ ciklopropán-származékok NMR spektrumaiból arra következtettek, hogy a ciklopropángyûrûben a C-H kötés nagyobb s karakterrel bír, mint más szénhidrogénekben, ezért viszont a C-C kötések nagyobb p karakterrel rendelkeznek. Kiszámolták, hogy ezek a C-C kötések 17% s karakterrel bírnak, ami sp 5 hibridállapotnak felel meg. Ezt t...