Net ten noorden van Antarctica en iets ten oosten van de zuidpunt van Zuid-Amerika ligt de Scotiazee. Behalve een glimp van af en toe een ijsberg, deze wateren hebben toeristen weinig te bieden.

aan biologen, echter, de Scotiazee bezit een divers ecosysteem dat een bron is van medicijnen en andere therapeutische middelen. Dat was in 2014 het geval, toen de ontdekking van shagene A, een verbinding die effectief is tegen de parasitaire ziekte leishmaniasis, werd gemeld. Een nieuwe studie in Agnewandte Chemie door de Universiteit van Kyoto maakt een bezoek aan deze afgelegen regio overbodig door de totale synthese van het tricyclische terpenoïde te beschrijven.

In tegenstelling tot weesziekten, die weinig aandacht krijgen omdat er maar weinig patiënten zijn, leishmaniasis is een van de vele verwaarloosde tropische ziekten die een miljard mensen treft, typisch de armen in ontwikkelingslanden. Leishmaniasis alleen al treft meer dan 10 miljoen mensen wereldwijd, met elk jaar nog eens een miljoen nieuwe besmettingen.

Er zijn medicijnen voor de ziekte beschikbaar, maar sommige vereisen injectie en hebben nadelige bijwerkingen. Shagene A, anderzijds, doodt de verantwoordelijke parasiet zonder bijwerkingen. Het probleem, volgens onderzoeksteamleider Chihiro Tsukano, is de beschikbaarheid van de verbinding.

"Deze natuurlijke verbinding kan alleen in zeer kleine hoeveelheden worden verkregen, en aangezien onze steekproef is opgebruikt, is verder onderzoek niet mogelijk, ' merkt hij op.

Deze zelfde therapeutische eigenschappen maken shagene A een aantrekkelijk zaad voor het ontdekken van geneesmiddelen, maar samen met zijn zeldzaamheid, het is onstabiel, vervormde structuur maakt het een uitdaging om in het laboratorium te synthetiseren.

De instabiliteit van shagenen komt van hun overbelaste 3/6/5 tricyclische ringsysteem. Om de structuur van shagene A te synthetiseren, het team ontwierp een totale synthese van 21 stappen die afhankelijk is van drie belangrijke reacties, elk met een andere overgangsmetaalkatalysator. Onder hen, één was bijzonder belangrijk, merkt Yoshiji Takemoto op, een andere auteur van de studie.

"We hadden een gekatalyseerde isomerisatie met dubbele binding van alkylideencyclopropaan voor ogen om de stam te verlichten." Deze reactie was afhankelijk van het gebruik van ketonen als sturende groep, een aanpak die Takemoto toevoegt, "heeft geen precedent."

Met deze strategie konden de onderzoekers meerdere tricyclische ringen produceren met verschillende substitutiepatronen, waaronder degenen die de instabiliteit veroorzaken die wordt gezien met shagene A.

"Op basis van de gevestigde synthetische route, we konden niet alleen shagene A leveren, maar ook soortgenoten. Nutsvoorzieningen, we onderzoeken ook meer bioactieve verbindingen voor de verdere ontwikkeling van aanwijzingen voor leishmaniasis, ", zegt Tsukano.