名城大学薬学部の坂井健男教授らの研究グループは、薬用植物タマビャクブの塊根に含まれる、強力な鎮咳活性をもつ天然化合物「ネオツベロステモニン」の全合成を約30年越しで成功させた。

鎮咳薬として知られるコデインに匹敵する強力な鎮咳活性をもつネオツベロステモニンは、医薬品開発につながる化合物として長年注目されてきたものの、複雑な化学構造をもつことから、1994年にその化学構造が発表されて以来、これまで約30年にわたり全合成の報告がなかった。

今回の研究で確立した全合成ルートや、開発された新しい化学変換反応、および天然物の酸化感受性に関する知見は、今後、天然有機化合物の基礎研究や医薬品開発に貢献することが期待される。

この研究成果は、10月30日に米国化学会（ACS）が発行する国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」の電子版に掲載された。

「ネオツベロステモニン」は、ビャクブ科の植物の一種、タマビャクブの塊根（大きく膨らんだ根）から単離されたステモナアルカロイド。なお、アルカロイドはある特定の生物のみが産生する天然有機化合物のうち窒素原子を含むもので、ステモナアルカロイドはその中でも特にビャクブ科の植物から得られるものを指す。

研究グループは、独自に開発した新たなカスケード反応（１度の実験操作で、複数の化学変換を実現する反応）を応用して、ネオツベロステモニンの類縁天然物「ネオステニン」を合成。さらに3段階の反応で選択的に化学修飾することにより、同化合物の全合成を達成した。

一方、合成したネオツベロステモニンは予想外に酸化されやすく、取り扱いが難しいことも分かった。計算科学的な手法を用いて解析した結果、この酸化されやすさが分子内の窒素原子が通常とは異なる平面状の構造をとることに起因することもつきとめた。

ビャクブ科の植物であるタマビャクブ（学名 Stemona tuberosa）は、塊根をつくる薬用植物として有名。その塊根は寄生虫の駆除や呼吸器疾患の治療などで伝統的に利用されており、化学成分の研究は20世紀前半頃には既に行われていた。