背景介绍
天然产物是药物研发（尤其是抗肿瘤药物和抗感染药物）先导物的重要来源。其中，皂苷是传统民间药物的主要成分，例如，人参和甘草的提取物。皂苷是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷。三萜皂苷种类繁多，结构复杂，研究较多，生物活性作用广泛，具有抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病、心血管和神经保护、免疫调节、抗菌和抗病毒等活性。
抗生素的普及和不当使用导致了耐药菌株的出现，耐药菌株不仅致病而且可以将耐药基因传递给其它菌株，成为公众健康医疗卫生的重大威胁。然而，抗菌药物的研发进度已经落后于现有药物的淘汰速度。因此，亟需寻找研发结构新颖、作用于新靶点或者具有特殊作用机制的新型抗菌候选化合物，以克服耐药细菌的药物抵抗。三萜类化合物大多为植物细胞膜组分的次生代谢物，种类繁多，结构复杂，与细胞膜的流动性紧密相关。它们通常被认为是植物自身防御系统的一部分，具有抗菌、杀昆虫、植化相克等作用。Stphane Fontanay等对白桦酸（BA）、齐墩果酸（OA）和熊果酸（UA）单体进行抗菌活性研究，发现它们均具有不同程度的抑菌作用（活性最强达到MIC 4 mu;g/mL），而且活性强度：齐墩果酸asymp;熊果酸白桦酸。Stphane Fontanay等认为三萜结构中的E环对活性起重要作用，此外，研究发现齐墩果酸和熊果酸对耐药菌株无抑菌作用，且细胞毒作用较强。Ocotillol本身结构具有五个环，与白桦酸、齐墩果酸及熊果酸等五环三萜的结构具有相似性，并且其母核与阳离子甾体抗菌素（CSAs）的母核同为四环结构，而且ocotillone已经被证实具有良好的抗菌活性，因此本课题组前期以原人参二醇（PPD）半合成ocotillol型三萜：(20S, 24R)-环氧达玛烷-3beta;, 12beta;, 25-三醇(OR)和 (20S, 24S)-环氧达玛烷-3beta;, 12beta;, 25-三醇（OS）（Scheme1），并证实这对差向异构体同样对革兰氏阳性菌能产生抑制作用，尤其是OS还能够较强的抑制致病较强的甲氧西林抵抗菌株（CA-MRSA strain USA300）。本课题在此基础上对母核进行衍生化，用于药理活性测试和基于活性分子的化学分子探针合成。
当今创新药物的发现越来越依赖于靶点的发现以及靶点与活性化合物作用模式的确定，化学小分子探针在这两方面的特出优越性使其成为药物化学的研究热点。运用化学小分子探针标记技术使得大量与疾病相关的靶点被发现，活性小分子与其靶标蛋白之间的作用模式被确定，为药物的发现与发展提供必需的重要信息，是药物发现与发展过程中强大的工具。用荧光标记的探针进行活细胞成像以及基于亲和素亲和色谱分析的生物素 (biotin) 标记靶点发现目前已发展成为生物学研究最重要的技术之一。
针对能与靶点蛋白形成共价作用的活性化合物设计的探针分子（activity-based protein profiling, ABP）一般包括三个功能部位：活性基团{reactive group，包括结合基团(binding group, BG)和反应基团(reactive group, RG) }、连接部位(linker unit)、报告基团(reporter group)通常也称标签(tag)。此类探针分子主要用于包括靶点发现在内的蛋白质功能的研究，报告基团的作用是方便人们简单快速的识别或纯化被标记的蛋白。最常用的报告基团有荧光基团(fluorescence group)及生物素(Biotin)等。荧光基团如Rhodamine、FAM、FITC、BODIPY、Cy3、Cy5等具有灵敏性高的特点，用于细胞内成像，同时可以利用现代质谱技术定量检测标记蛋白。生物素(biotin)由于其与Avidin蛋白有很强的特异性结合能力(1015M-1)，因此用于亲和色谱分析，可以富集、纯化或识别被标记蛋白。
本课题致力于关键母核28-OH-Ocotillol型三萜皂苷的合成，如反映路线图所示：以市售达玛烷型三萜皂苷20(S)-原人参二醇（PPD）为原料，经过乙酰化保护，3-位羟基经过氧化，羟肟化，四氯钯酸钠诱导形成3, 28位-环钯复合物；再经过羟基保护，四醋酸铅氧化断裂形成28位氧代衍生物；通过脱保护，两步还原反应将3位还原为羟基，乙酰化保护羟基，间氯过氧苯甲酸环化，脱乙酰基最终得到一对28-OH-Ocotillol型三萜皂苷差向异构体，为进一步的化学和生物药理研究提供基础。
参考文献：
（1）Biswanath Dinda, Sudhan Debnath, Bikas Chandra Mohanta, et al. Naturally Occurring Triterpenoid Saponins. chemistry biodiversity, 2010, 7: 2327-2580.
