加州大学戴维斯分校的研究人员实现了 ibogaine 的全合成

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Andy Domokos/加州大学戴维斯分校 前天 12:00

ibogaine 是一种具有精神活性的植物衍生物,因其抗成瘾和抗抑郁特性而受到关注。但 ibogaine 是一种有限的资源,是从非洲本土的植物中提取的,如 iboga 灌木 (Tabernanthe iboga) 和小果实的 voacanga 树 (Voacanga africana)。此外,它的使用会导致心律不齐,带来安全风险,并且总体上需要更好地了解其分子结构如何导致其生物学效应。

在发表在《自然化学》上的一项研究中,加州大学戴维斯分校的研究人员报告了从吡啶(一种相对便宜且广泛使用的化学物质)中成功全合成 ibogaine、ibogaine 类似物和相关化合物。在这里,我们看到一个用 ibogaine 类似物 (-)-10-fluoroibogamine 处理的神经元,它对神经元生长和连接表现出特殊的影响。

Andy Domokos/加州大学戴维斯分校

在发表在《自然化学》上的一项研究中,加州大学戴维斯分校迷幻药和神经治疗学研究所 (IPN) 的研究人员报告了从吡啶(一种相对便宜且广泛使用的化学物质)成功全合成伊博格碱、伊博格碱类似物和相关化合物。

该团队的策略能够合成四种天然存在的 ibogaine 相关生物碱以及几种非天然类似物。仅经过 6 到 7 个步骤后,总收率从 6% 到 29% 不等,与之前生产类似化合物的合成努力相比,效率显著提高。

该研究的通讯作者、IPN 主任、加州大学戴维斯分校化学和生物化学与分子医学教授 David E. Olson 说:“Ibogaine 复杂的化学结构使其难以大量生产,这种具有挑战性的化学历来限制了药物化学开发改进类似物的努力。“进行全合成可以解决这两个问题。我们可以在不收获成吨植物材料的情况下制造它,我们还可以制造类似物,其中一些展示了非常有趣的特性。

尽管 ibogaine 存在心脏风险,但 Olson 指出,该化合物作为治疗物质使用障碍、创伤性脑损伤和其他疾病越来越受欢迎。

“有些人想找到更安全地服用 ibogaine 的方法,你也许可以通过仔细的心脏监测和镁补充剂来降低风险,”他说。“但也许我们只需要 ibogaine 2.0,一个更好的版本,它仍然产生这些深远的抗成瘾和抗抑郁作用,但没有心脏风险。”

感兴趣的类似物

Olson 强调了研究中感兴趣的两种 ibogaine 类似物。第一个类似物是 ibogaine 的镜像。在化学中,这种镜像特征被称为手性。就像你的左手和右手一样,这样的分子化合物不能相互叠加。

“大自然只产生一种版本,如果 ibogaine 的治疗效果来自与另一种手性实体(如酶或受体)的相互作用,那么你会期望只有自然版本会产生效果,”奥尔森说。“但如果它是非特异性的,那么两种化合物都会产生效果。”

当研究人员测试 ibogaine 及其镜像化合物对神经元的影响时,他们发现只有天然化合物才能促进神经元生长。

“这使我们能够首次证明 ibogaine 的作用可能是它与特定受体结合的结果,”Olson 说。“我们没有关于那是什么受体的所有细节,但这种非天然化合物是探索这种生物学的好工具。”

第二个感兴趣的类似物是 (-)-10-氟伊博格明。在实验过程中,该化合物对神经元结构和功能表现出特殊影响,促进生长和重新连接。此外,它还展示了对血清素转运蛋白的强大作用,血清素转运蛋白是调节突触血清素水平的蛋白质。

“血清素转运蛋白是许多抗抑郁药的靶标,并被假设与 ibogaine 的治疗效果有关,”奥尔森说。

据研究人员称,研究结果表明,应进一步研究 (-)-10-氟博戈胺作为物质使用障碍、抑郁症和相关神经精神疾病的治疗方法。

更安全、更有效的药物

据 Olson 称,这项研究酝酿了 10 年,该团队探索了多种合成途径,每条途径的有效性各不相同。

“许多这些 iboga 生物碱和 ibogaine 类似物不是由廉价、现成的起始材料制成的,”Olson 说。“我们策略的不同之处在于,我们依赖非常丰富、廉价的化学品,而且我们只需几个步骤就可以组装好这些部件。总的来说,我们的目标是创建一个更高效的流程。

研究团队希望他们的全合成策略将为研究人员提供有效获取 ibogaine 类似物的路线图,最终导致更安全、更有效的药物。

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