Natural Product Reports：“含硫”天然产物的“引硫”规律

含硫天然产物，是广泛存在于生命现象、生命过程和生命物种组成的一类含硫化合物。源于硫元素的价态多样性和构型多样性，它在天然产物中有多种存在形式，主要包括：硫醚、过硫、三硫、亚砜、砜、磺酸盐、硫酸盐、磺胺、氨基磺酸盐、硫酯、硫代酰胺、异硫氰酸酯、噻唑、噻唑啉等。这些结构通常表现出独特的生物活性，在药物的作用过程中扮演着举足轻重的角色，例如我们所熟知的含硫天然产物药物Penicillin、Ecteinascidin-743、Calicheamicin γ₁^I等。同时，对含硫天然产物的改造修饰和对天然产物的硫化修饰又让科学家们发现了众多举足轻重的新药，例如Ixabepilone、Quinupristin、Dalfopristin等。因此，含硫天然产物及其类似物和衍生物的合成与研究具有重要意义和价值。

近日，华东师范大学姜雪峰课题组应邀在Natural Product Reports上发表了题为“Construction of sulfur-containing moieties in the total synthesis ofnatural products”的专题综述（DOI: 10.1039/C8NP00093J），系统地总结了近五年来含硫天然产物全合成中各类含硫单元构筑的研究进展（图1）。该综述以“硫的存在形式”为主导，重点梳理了通过不同的硫化试剂引入硫原子，以及含硫官能团的构建方法与策略，为含硫药物的发现和研究提供了一套系统的总结分析。

图1. 代表性含硫天然产物

文章中统计了2013年1月至2018年9月五年多合成的76个含硫天然产物。对其来源分布、生物活性、硫原子个数、硫原子存在形式四个方面进行了总结分析（图2-5）。

首先，是含硫天然产物来源分析（图2）。作者发现含硫天然产物来源广泛：无论是水生生物还是陆生生物，无论是动植物还是微生物，都有含硫天然产物的存在。众多来源之中，海洋细菌（20%）和陆生细菌（24%）占了主要。

图2. 含硫天然产物的来源分布

其次，是含硫天然产物的生物活性分析（图3）。含硫天然产物除了来源分布广泛之外，还表现出生物活性的多样性，如抗病毒、抗疟疾、抗菌、抗癌等。其中，主要作用多出现在抗菌活性（27％）和抗癌活性（34%）中。

图3. 含硫天然产物的生物活性

此外，含硫天然产物结构中的硫原子个数也有相关的数据规律（图4）。硫原子个数的多样性，从一个到六个不等，但主要以含一个（48%）和两个（38%）硫原子为主，这主要还是跟多硫体系的稳定性相关。

图4. 含硫天然产物中硫原子个数

最后，是含硫天然产物中硫元素的存在形式分布规律（图5）。由于硫元素的价态多样性，让硫的存在形式种类十分丰富，在天然产物中就有十多种存在形式，并且主要以硫醚（23%）和噻唑（40%）的形式存在于分子结构中。

图5. 含硫天然产物中硫原子存在形式

这些对含硫天然产物的系统性分析和全面性总结，将会为植物化学、药物化学以及有机合成的研究提供一定的指导意义。相关研究成果发表于Nat. Prod. Rep.（DOI: 10.1039/C8NP00093J）。该论文作者为：Nengzhong Wang, Puli Saidhareddy and Xuefeng Jiang。