方芙容[]，白文辉，王小林，祝婷婷，李雪枫
1. 陕西国际商贸学院医药学院，陕西 西安712046
人体内活性氧的不平衡会导致体内氧化和抗氧化作用失衡以及细胞损伤或死亡，进一步会导致人体的衰老以及各种疾病的产生，例如糖尿病、癌症、心脏病、帕金森症、关节炎等[1]。因而，细胞氧化还原平衡的维持对于细胞存活是非常重要的。谷胱甘肽过氧化物酶Ⅳ是氧化应激诱导的细胞死亡的重要调节剂[2]。研究发现，谷胱甘肽过氧化物酶抑制剂RSL3（图1）能够有效抑制半胱氨酸和谷氨酸酯转运蛋白，能够阻碍谷胱甘肽的合成，从而维持体内活性氧的平衡[3,4]。
近年来，谷胱甘肽过氧化物酶抑制剂类药物的研究成为生物化学、药物化学、天然产物化学以及分子生物学物学等领域非常活跃的前沿研究课题。谷胱甘肽过氧化物酶Ⅳ抑制剂RSL3是目前研究发现的具有明显生物活性的潜在药物分子，从文献中查得该化合物能够有效阻碍谷胱甘肽的合成，进而维持体内活性氧的平衡。
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图1 GSH过氧化酶抑制剂RSL3
谷胱甘肽过氧化物酶Ⅳ抑制剂RSL3的化学结构是一种含有四氢-β-咔啉母核的化合物，其结构中具有两个手性中心（1S, 3R），目前，文献报道关于该化合物的合成主要是以D-色氨酸甲酯和4-醛基苯甲酸甲酯通过Pictet-Spengler反应得到，产物通常以消旋体形式产生，异构体的分离纯化通过柱层析达到，但这一过程比较繁琐复杂，往往需要使用大量的有机溶剂、花费大量的时间，并且存在分离纯度不高、不适合工业化生产等缺点。
2019年，我们团队[5]以RSL3的关键中间体合成工艺（Pictet- Spengler反应步骤）为研究对象，我们以D-色氨酸为原料，通过酯化得到D-色氨酸甲酯盐酸盐，然后和4-甲酰基苯甲酸甲酯发生Pictet- Spengler反应，通过对溶剂种类、物料比、反应温度及反应时间的研究，得到最佳反应工艺，实现了RSL3中间体的简便合成，中间体及产物结构通过1H NMR、LC-MS进行表征，并通过1H-1H NOESY对其构型进行了确认，其合成路线如图2所示，最终以简便易行的操作步骤、较高的选择性来合成单一构型的关键中间体的产物，进而实现RSL3的高收率、高选择性、高纯度的合成，为该药物的中试放大合成研究提供重要的理论和实际操作依据。同时，Pictet-Spengler反应也是西地那非（临床上治疗男性勃起功能障碍）药物、天然活性吲哚二酮哌嗪生物碱的合成关键步骤。这一研究对于以Pictet- Spengler反应为关键步骤的化合物的合成也具有重要的理论指导意义，为进一步的具有该结构的、高活性的药物的研发提供更有效、选择性更好的先导化合物，为医药事业的发展做出贡献。
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图2 RSL3关键中间体的合成方法
参考文献：
[1] Christina Schott et al. Oncogenic RAS Mutants Confer Resistance of RMS13 Rhabdomyo sarcoma Cells to Oxidative Stress-Induced Ferroptotic Cell Death[J]. Front Oncol. 2015, 5: 131-136.
[2] Michel Weiwer et al. Development of small-molecule probes that selectively kill cells induced to express mutant RAS. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters.[J]. 2012, 22, 1822-1826.
[3] Wan Seok Yang et al. Synthetic Lethal Screening Identifies Compounds Activating Iron-Dependent, Nonapoptotic Cell Death in Oncogenic-RAS-Harboring Cancer Cells[J]. Chem Biol, 2008, 15(3): 234-245.
[4] D?chert J, Schoeneberger H, Rohde K, et al. RSL3 and Erastin differentially regulate redox signaling to promote Smac mimetic-induced cell death[J]. Oncotarget, 2016, 7(39):63779- 63792.
[5] 刘斌, 朱周静, 祝婷婷, 等. RSL3中间体的简便合成[J]. 精细化工, 2019, 36(5):1012-1015.
基金项目： 2019年陕西省大学生创新创业项目（“谷胱甘肽过氧化物酶Ⅳ抑制剂RSL3的合成工艺研究”）（No.S201913123011）。
作者简介：方芙容（1995-），女，药学专业，本科生在读。E-mail: 2925110669@qq.com