Fagomine; 桑叶生物碱; (2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇 | 53185-12-9

• 物质功能分类: 生物化工 - 生化试剂 - 激动剂抑制剂
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 哌啶类
• 中文名称: Fagomine; 桑叶生物碱; (2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇
• 中文别名: (2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇；Fagomine;桑叶生物碱;(2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇
• 英文名称: D-fagomine
• 英文别名: fagomine；(2R,3R,4R)-2-(hydroxymethyl)piperidine-3,4-diol
• CAS: 53185-12-9
• 化学式: C₆H₁₃NO₃
• 分子量: 147.174
• InChiKey: YZNNBIPIQWYLDM-HSUXUTPPSA-N

物化性质

• 熔点：
  185-186℃
• 沸点：
  315.4±42.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.279
• LogP：
  -0.880 (est)
• 物理描述：
  Solid

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.4
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  72.7
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  4

安全信息

• 海关编码：
  2933399090

制备方法与用途

生物活性

Fagomine 是一种温和的糖苷酶 (glycosidase) 抑制剂，对 Amyloglucosidase (A.niger)、β-Glucosidase (bovine) 和 Isomaltase (yeast) 的抑制常数 (Ki) 分别为 4.8 μM、39 μM 和 70 μM。

靶点

Glycosidase

体外研究

Fagomine（D-fagomine）是一种类似氨基糖的化合物，已被证明能够选择性地凝聚肠杆菌目细菌。它特别能凝集具有菌毛结构的肠杆菌（如 E. coli），并抑制其对小肠黏膜的附着；这可能与其与配体结合多糖（例如半乳糖）的结构相似有关。Fagomine 还能够改变高脂肪高蔗糖饮食 (HFHS) 对 Enterobacteriales 和 E. coli 比例的影响。

体内研究

Fagomine （D-fagomine）是一种天然的氨基糖，能对抗高能量密度饮食对体重、空腹血糖水平以及肠道肠杆菌目的比例的短期影响。与对照组相比，喂食高脂肪高蔗糖饮食（HFHS）的小鼠在补充 Fagomine 后，体重增长显著减少 (15.3%)，远低于单独喂养 HFHS 的小鼠 (20.9%)。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  Fagomine; 桑叶生物碱; (2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇 在 吡啶 、 盐酸 、 sodium methylate 、 三乙胺 作用下， 以 甲醇 、 水 为溶剂， 反应 50.0h， 生成 5-N,6-S-[N'-(16-hydroxyhexadecyl)iminomethylidene]-6-thio-D-fagomine
  参考文献：
  名称：

  d-fagomine，DAB和LAB sp 2-亚氨基糖共轭物对糖苷酶的抑制剂与伴侣行为的关系：高雪成纤维细胞的结构-活性关系研究

  摘要：

  衍生自哌啶亚氨基糖d的sp 2-亚氨基糖共轭物的文库-fagomine和对映体吡咯烷亚氨基糖DAB和LAB仅在两个步骤中生成，包括将完全未保护的多羟基杂环与异硫氰酸酯直接偶联，得到单环硫脲加合物，并进一步通过δ位置的伯羟基进行分子内亲核取代硫代羰基硫原子，得到双环异硫脲。这些转化导致抑制选择性从α-葡萄糖苷酶向β-葡萄糖苷酶的急剧转变，其抑制能力在很大程度上取决于缀合物中糖苷配基类型部分的性质。一些新的衍生物可作为人β-葡萄糖脑苷脂酶（GCase）的有效抑制剂，后者是一种溶酶体酶，其功能异常是造成高雪氏病的原因。而且，与pH 7相比，在pH 5时GCase抑制作用弱10倍，这通常被认为是药理伴侣的良好特性。出乎意料的是，大多数化合物以相当低的浓度强烈抑制野生型成纤维细胞中的GCase，在纤维素中与疾病相关的GCase突变体上显示出不利的伴侣/抑制剂平衡。结构-活性关系分析指出，需要在缀合物

  DOI：

  10.1016/j.ejmech.2015.08.038
• 作为产物：
  描述：

  3,4,6-三-氧-苄基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖 在 咪唑 、 盐酸 、 sodium tetrahydroborate 、 nickel(II) chloride hexahydrate 、 palladium 10% on activated carbon 、 盐酸羟胺 、 氢气 、 碘 、 sodium acetate 、 potassium carbonate 、 三苯基膦 作用下， 以 甲醇 、 乙醇 、 水 、 甲苯 、 乙腈 为溶剂， 20.0 ℃ 、344.75 kPa 条件下， 反应 33.0h， 生成 Fagomine; 桑叶生物碱; (2R,3R,4R)-2-羟甲基哌啶-3,4-二醇
  参考文献：
  名称：

  简明和d-桑叶生物碱的高度立体选择性合成和2-外延-fagomine

  摘要：

  的高立体选择性全合成多羟基哌啶d -fagomine和2-外延-fagomine已经开发了从开始3,4,6-三ö苄基d -glucal其是衍生物的d -葡萄糖。合成这些氮杂糖的关键步骤涉及由肟制得的N - Boc保护的胺，接着是醇的立体特异性碘化和N- Boc脱保护引发的级联环化。

  DOI：

  10.1016/j.tetlet.2016.02.046

文献信息

• Transforming Flask Reaction into Cell-Based Synthesis: Production of Polyhydroxylated Molecules via Engineered <i>Escherichia coli</i>
  作者：Mohui Wei、Zijie Li、Tiehai Li、Baolin Wu、Yunpeng Liu、Jingyao Qu、Xu Li、Lei Li、Li Cai、Peng George Wang

  DOI：10.1021/acscatal.5b00953

  日期：2015.7.2

  complex polyhydroxylated molecules. However, strict specificity toward donor substrate DHAP greatly hampers their synthetic utility. Here, we transformed DHAP-dependent aldolases-mediated by in vitro reactions into bioengineered Escherichia coli (E. coli). Such flask-to-cell transformation addressed several key issues plaguing in vitro enzymatic synthesis: (1) it solves the problem of DHAP availability

  磷酸二羟丙酮（DHAP）依赖性醛缩酶已被深入研究，并广泛用于碳水化合物和复杂的多羟基化分子的合成中。但是，对供体底物DHAP的严格特异性极大地阻碍了其合成效用。在这里，我们将通过体外反应介导的DHAP依赖性醛缩酶转化为生物工程化的大肠杆菌（E. coli））。这种从烧瓶到细胞的转化解决了体外酶促合成过程中遇到的几个关键问题：（1）通过从细菌系统的糖酵解途径体内劫持DHAP，解决了DHAP可用性的问题；（2）避免了重组蛋白的纯化醛缩酶和磷酸酶，以及（3）它在体内使所得的醛醇加合物脱磷酸，从而消除了去除磷酸盐的额外步骤，并实现了体内磷酸盐的再循环。经过改造的大肠杆菌菌株可耐受多种醛作为受体，并提供以克为单位的一组生物学上相关的多羟基化分子。
• [EN] ORGANOCATALYSTS AND METHODS OF USE IN CHEMICAL SYNTHESIS<br/>[FR] ORGANOCATALYSEURS ET PROCEDES D'UTILISATION DE CES DERNIERS DANS LA SYNTHESE CHIMIQUE
  申请人：STC UNM

  公开号：WO2006007586A1

  公开（公告）日：2006-01-19

  The present invention pertains generally to compositions comprising organocatalysts that facilitate stereo-selective reactions and the method of their synthesis and use. Particularly, the invention relates to metal-free organocatalysts for facilitation of stereo-­selective reactions, and the method of their synthesis and use. These compounds have the structure of the Formulas (I) and (II). Where X is independently selected from CH2, N-Ra, O, S or C=O; Y is CH2, N-Ra, O, S or C=O, with the proviso that at least one of X or Y is CH2, and preferably both of X and Y are CH2; Ra is H, an optionally substituted C1-C12 alkyl, preferably an optionally substituted C1-C6 alkyl including a C3-C6 cyclic alkyl group, or an optionally substituted aryl group, preferably an optionally substituted phenyl group; Rb is H, an optionally substituted C1-C12 alkyl, preferably an optionally substituted C1-C6 acyclic or a a C3-C6 cyclic alkyl group, CHO, N(Me)O, CO(S)Ra or the group of Formula (III). Where Rc and Rd are each independently H, F, C1, an optionally substituted C1-C20 alkyl, preferably an optionally substituted C1-C12 alkyl, more preferably a C1-C6 alkyl, and an optionally substituted aryl group, or together Rc and Rd form an optionally substituted carbocyclic or optionally substituted heterocyclic ring; R1 is OH, OR, NR'R', NHC(=O)R, NHSO2R; R2 is H, F, C1, an optionally substituted C1-C20 alkyl, preferably an optionally substituted C1­C6 alkyl, an optionally substituted aryl group or a =O group (which establishes a carbonyl group with the carbon to which =O is attached; R3 is H, OH, F, C1, Br, I, Cl, an optionally substituted C1-C20 alkyl, alkenyl or alkynyl ('hydrocarbyl') group, preferably an optionally substituted C1-C6 alkyl, or an optionally substituted aryl, such that the carbon to which R3 is attached has an R or S configuration; R is H, an optionally substituted C1-C20 alkyl, preferably an optionally substituted C1-C6 alkyl, or an optionally substituted aryl group, R' and R' are each independently H, an optionally substituted C1-C20 alkyl group, preferably an optionally substituted C1-C6 alkyl, or an optionally substituted aryl group; or together R' and R' form an optionally substituted heterocyclic, preferably a 4 to 7 membered optionally substituted heterocyclic group or an optionally substituted heteroaryl ring with the nitrogen to which R' and R' are attached; and wherein said compound is free from a metal catalyst.

  本发明涉及一般包括有机催化剂的组合物，该催化剂促进立体选择性反应以及其合成和使用方法。特别地，本发明涉及无金属有机催化剂以促进立体选择性反应，以及其合成和使用方法。这些化合物具有以下结构的式（I）和（II）。其中X独立地选择自CH2、N-Ra、O、S或C=O；Y为CH2、N-Ra、O、S或C=O，但至少X或Y中的一个为CH2，最好是X和Y都为CH2；Ra为H、可选择地取代的C1-C12烷基，最好是可选择地取代的C1-C6烷基，包括C3-C6环烷基，或可选择地取代的芳基，最好是可选择地取代的苯基；Rb为H、可选择地取代的C1-C12烷基，最好是可选择地取代的C1-C6无环或C3-C6环烷基，CHO、N(Me)O、CO(S)Ra或式（III）的基团。其中Rc和Rd各自独立地为H、F、C1、可选择地取代的C1-C20烷基，最好是可选择地取代的C1-C12烷基，更好地是C1-C6烷基，以及可选择地取代的芳基，或者Rc和Rd一起形成可选择地取代的碳环或可选择地取代的杂环；R1为OH、OR、NR'R'、NHC(=O)R、NHSO2R；R2为H、F、C1、可选择地取代的C1-C20烷基，最好是可选择地取代的C1-C6烷基，可选择地取代的芳基或=O基团（与=O连接的碳形成羰基基团）；R3为H、OH、F、C1、Br、I、Cl、可选择地取代的C1-C20烷基、烯基或炔基（'烃基'），最好是可选择地取代的C1-C6烷基，或可选择地取代的芳基，使得R3连接的碳具有R或S构型；R为H、可选择地取代的C1-C20烷基，最好是可选择地取代的C1-C6烷基，或可选择地取代的芳基，R'和R'各自独立地为H、可选择地取代的C1-C20烷基，最好是可选择地取代的C1-C6烷基，或可选择地取代的芳基；或者R'和R'一起形成可选择地取代的杂环，最好是4到7成员的可选择地取代的杂环基团或与R'和R'连接的氮原子形成可选择地取代的杂芳基环；其中所述化合物不含金属催化剂。
• Chemo-enzymatic synthesis and glycosidase inhibitory properties of DAB and LAB derivatives
  作者：Alda Lisa Concia、Livia Gómez、Jordi Bujons、Teodor Parella、Cristina Vilaplana、Pere Joan Cardona、Jesús Joglar、Pere Clapés

  DOI：10.1039/c3ob27343a

  日期：——

  strategy for the preparation of 2-aminomethyl derivatives of (2R,3R,4R)-2-(hydroxymethyl)pyrrolidine-3,4-diol (also called 1,4-dideoxy-1,4-imino-D-arabinitol, DAB) and its enantiomer LAB is presented. The synthesis is based on the enzymatic preparation of DAB and LAB followed by the chemical modification of their hydroxymethyl functionality to afford diverse 2-aminomethyl derivatives. This strategy

  化学酶催化制备2-氨基甲基衍生物的策略 （2 R，3 R，4 R）-2-（羟甲基）吡咯烷-3,4-二醇 （也被称为 1,4-二脱氧-1,4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇（DAB）及其对映体LAB。合成基于DAB和LAB的酶法制备，然后对其羟甲基官能度进行化学修饰，以提供各种2-氨基甲基衍生物。这种策略会产生新颖的芳香剂，氨基醇 和 2-氧哌嗪DAB和LAB衍生物。初步研究了该化合物作为一组商品糖苷酶，大鼠肠二糖酶和抗结核分枝杆菌（结核分枝杆菌）的抑制剂的能力。发现新产品的抑制特性与母体DAB和LAB有很大不同。此外，其中一些具有抑制结核分枝杆菌生长的活性。
• A derivatization procedure for the simultaneous analysis of iminosugars and other low molecular weight carbohydrates by GC–MS in mulberry (Morus sp.)
  作者：S. Rodríguez-Sánchez、O. Hernández-Hernández、A.I. Ruiz-Matute、M.L. Sanz

  DOI：10.1016/j.foodchem.2010.10.097

  日期：2011.5

  iminosugars such as deoxynojirimycin (DNJ) or fagomine and other carbohydrates of low molecular weight by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC–MS) in Morus sp. Both oximation + trimethylsilylation and oximation + acetylation allowed the separation of target compounds, whereas trimethylsilyl (TMS) and acetylated derivatives showed several coelutions. Nevertheless, oximation + acetylation were

  不同的衍生化过程中测定同时分析的亚氨基糖如脱氧野尻霉素（DNJ）或桑叶生物碱和低分子量的其它碳水化合物通过气相色谱法在耦合到质谱法（GC-MS）桑属。肟化+三甲基甲硅烷基化和肟化+乙酰化均可分离目标化合物，而三甲基甲硅烷基（TMS）和乙酰化衍生物则表现出几种共洗脱。然而，由于酮糖的不完全衍生化，由于给出的酮糖结果不准确，因此放弃了肟化+乙酰化。分析了转化为三甲基甲硅烷基肟（TMSO）的不同条件，使用六甲基二硅氮烷与三氟乙酸作为甲硅烷基化剂可获得最佳结果。亚氨基糖（DNJ，桑叶生物碱和哌可酸的衍生物）和其它碳水化合物如单糖和二糖的含量，肌醇和肌醇半乳糖苷的异构体在桑树提取物（水果，树叶和树枝）通过使用TMSO过程GC-MS来确定。
• GLYCOSIDASE INHIBITORS AND METHODS OF SYNTHESIZING SAME
  申请人：Pinto M. Brian

  公开号：US20070244184A1

  公开（公告）日：2007-10-18

  The compounds of the present invention relate to chain-extended and chain-modified analogues of salacinol, including embodiments where the sulfate moiety has been substituted with a carboxylate or phosphate moiety. In other embodiments the sulfate moiety has been shifted by one carbon atom in the zwitterionic structure. In another embodiment the polyhydroxylated side chain may be replaced with a lipophilic alkyl chain and a suitable counterion. The invention also encompasses methods for synthesizing the salacinol analogues and using the analogues for enzyme inhibition applications.

  本发明的化合物涉及与salacinol的链延伸和链修饰类似物，包括其中硫酸酯基团已被羧酸酯基团或磷酸酯基团取代的实施例。在其他实施例中，硫酸酯基团在带电离结构中已被向一碳原子移位。在另一实施例中，多羟基侧链可以被脂溶性烷基链和适当的对离子取代。本发明还涵盖了合成salacinol类似物的方法以及将这些类似物用于酶抑制应用的方法。