4.31 Barmumycin
天然产物作为传统药物的重要资源库，长期以来主要依赖于陆生植物和微生物的次级代谢产物。近年来，随着海洋天然产物化学研究的深入，海洋生物因其独特的代谢途径和丰富的生物活性成分，逐渐成为新型天然产物的重要来源。特别是海洋放线菌，作为一类重要的海洋微生物资源，在生物活性化合物的发现中展现出显著潜力。其中，链霉菌属（Streptomyces）虽在生物活性培养中常产生已知化合物，但其药理学价值仍备受关注。
在针对稀有海洋微生物生物合成潜力的系统性研究中，Lorente 等[35]从采集于苏格兰海岸的被囊动物中分离得到海洋放线菌Streptomyces sp. BOSC-022A，并从中成功分离出两种已知化合物（pretomaymycin 和oxotomaymycin）以及一种全新化合物——barmumycin。研究表明，barmumycin 及其二乙酸酯衍生物在微摩尔浓度下表现出显著的抗肿瘤活性。作者详细报道了barmumycin 的分离纯化、全合成路线及结构解析过程[35]。
通过高分辨质谱（HRMS MALDI-TOF）分析，barmumycin 的分子式被确定为C₁₅H₁₉NO₄，其(M+H)⁺ 离子峰出现在m/z 278.13840（理论计算值m/z 278.13869，对应C₁₅H₂₀NO₄）。红外光谱（IR）显示，3,288 cm⁻¹ 处的特征吸收带表明分子中存在OH/NH 基团，而1,600和1,585 cm⁻¹ 处的吸收带则明确提示苯环结构的存在。进一步通过barmumycin 与乙酸酐和吡啶的反应，成功制备其二乙酰衍生物，并通过质谱（MS）确证，表明分子中含有两个OH和/或NH 质子。基于质谱数据及一维¹H NMR、¹³C NMR 和二维核磁共振（COSY、HMBC和NOESY）实验数据，作者[35]初步推断该天然产物的结构为苯并大环内酯类化合物（4.63），其结构单元来源于5-甲氧基-2-氨基苯甲酸，并具有一个外环(E)-乙叉基和一个醇官能团。
为了进一步确证Barmumycin 的结构，研究团队以邻氨基苯甲酸酯为起始原料，分别采用两种独立的合成策略成功制备了目标化合物4.63。
然而，通过对比4.63 与天然分离得到的Barmumycin 的核磁共振（NMR）谱图，发现两者存在显著差异。这一结果表明，Barmumycin 的初始结构推测可能存在偏差。基于此，研究团队对Barmumycin 的结构进行了系统性重新评估，结合质谱（MS）、红外光谱（IR）及多维核磁共振（2D NMR）数据，最终推测其最可能的结构为化合物4.64。
随后，研究团队以五步反应成功合成了化合物4.64，总收率为18%，并将其与天然产物Barmumycin 进行了对比分析。结果表明，4.64 的光谱数据（包括核磁共振、质谱等）与Barmumycin 完全一致，从而证实了两者在结构上的等同性。
为进一步探索Barmumycin 的结构解析方法，我们采用StrucEluc 软件对其进行了深入分析。基于文献[35]中提供的实验数据（包括¹³C NMR、¹H NMR、HSQC 和HMBC），我们将其系统整理于表4.31 中。
基于以上光谱数据，我们构建了编辑后的分子连接图（MCD），如图4.80 所示，为Barmumycin 的结构解析提供了重要依据。
MCD 概述由于HMBC 相关信号数量较少，且四个碳原子完全无相关信号，预计结构生成过程会较为耗时。为了提高效率，我们基于光谱-结构经验相关性[11]，手动向MCD 中添加了部分原子属性，并标注了明显的羰基双键和甲氧基。同时，结合表4.31 中的¹H NMR 信号多重性，进一步确定了相邻碳原子上的氢原子数量。
在结构生成过程中，我们结合¹³C 化学位移预测和光谱过滤（剔除偏差值d > 5 ppm 的结构），最终得到以下结果：k = 73,373 →1,089 →778，总耗时为3 分17 秒。输出文件中的前三名结构按偏差值升序排列，如图4.81 所示。
如图4.81 所示，排名第一的结构与Barmumycin 修订后的结构4.64 完全一致，而最初提出的结构4.63 仅排名第45 位。图4.82 对比展示了原始结构和修订结构，并附有程序自动生成的¹³C 化学位移归属，为结构确证提供了进一步支持。
在文章结尾，作者[35]总结道：“这项工作再次证明了全合成在天然产物结构表征和确证中的重要性。”我们认可这一观点，但同时希望从方法论的角度补充一些见解。本研究表明，若从一开始就使用StrucEluc 软件解析Barmumycin 的结构，正确的结构可在几分钟内被明确找到。而原始错误结构在排名中仅位列第45，若使用软件分析，该结构将不会被考虑，从而避免不必要的全合成工作。此外，若对最初提出的结构进行经验性¹³C NMR 化学位移预测，错误的假设将立即被排除。