基于 CASE 技术进行海洋天然产物 Barmumycin 的结构确证
长久以来，传统的天然药物大多是从陆生植物及微生物中获得，但近年来，研究者们将注意力越来越多的集中在海洋生物中，尤其以海洋放线菌作为重点研究对象，且其也成为重要的生物活性化合物来源。
在众多海洋放线菌中，链霉菌被证明具备最强的潜在药理活性价值，在阐明含量极低的海洋微生物潜在生物合成途径时，Lorente等[1]从苏格兰海岸采集的链霉菌BOSC-002A培养液中分离到两个已知化合物Pretomaymycin和Oxotomaymycin，以及一个未知化合物Barmumycin，生物活性研究表明，化合物Barmumycin具有微摩尔级的抗肿瘤活性。
通过高分辨 MALDI-TOF质谱获得化合物Barmumycin的分子式为C15H20NO4，并通过红外信号3288 cm-1、1600和1585 cm-1，推测结构中包含OH/NH及苯环基团。利用化合物与乙酸酐及吡啶反应，质谱技术检测，确证化合物中存在两个OH或NH活泼氢信号。通过1H & 13C NMR数据推测结构中存在1,2,4-三取代苯环；一个烯氢质子；一个CH基团，两个CH3基团，以及三个CH2基团。基于以上信息及2D NMR数据（COSY、HMBC、NOESY），作者推断化合物为Benzomacrolactone (1)。
为了验证结构正确性，作者利用氨基苯甲酸酯作为起始物并利用两条合成路线对化合物1进行合成：其一（Strategy A）基于还原胺化进行，其二（Strategy B）基于N-烷基化进行。
Strategy A
Strategy B
然而，通过对比合成产物与化合物1的NMR谱图发现二者之间存在显著差异。经过重新评估和修改，二次推测Barmumycin有可能为化合物2的结构。
作者又通过化学合成的方法（Strategy C，5步反应，18%的收率）对化合物2进行验证。
Strategy C
我们通过ACD/Structure Elucidator Suite软件，基于CASE（Computer-Assisted Structure Elucidation）技术，利用化合物实验数据（13C、1H、HSQC、HMBC）来验证如何在最开始阶段对化合物Barmumycin进行正确的结构解析和指证。
化合物谱图数据：
基于实验数据及经验自定义连接（黑色线条）获得化合物的分子连接图（MCD）如下：
运行软件进行结构计算并利用13C化学位移预测对比（候选物预测数据与实验数据对比），在3分钟17秒的时间内产生778个候选结构。其中偏差最小的8个候选结构如下图所示（d < 3 ppm-绿色，3 < d < 15 ppm-黄色）：
表中显示排名第一的化合物与Barmumycin 2结构一致，而作者鉴定的原始化合物1则因为偏差较大而排名在第45位。
根据软件计算结果，可清晰查看修正过的结构（Revised）和原始结构（Orginal）计算谱图与实验谱图间的差异度，修正结构差异度远远小于原始结构。
在文章的最后作者写到“本研究工作是一个新的关于体现“化学全合成法验证天然产物化学结构的重要性”的应用案例”。我们并不质疑此说法，但是需要在化学结构验证方法学上提出一些新的观点：在本案例中，如果在最早期应用ACD/Structure Elucidator Suite软件平台，可快速在几分钟时间内生成无偏向性的正确结构，而排名第45位的错误原始结构就完全不会出现在考虑范围内，因此也就不需要进行复杂的化学全合成来验证结构。退一步讲，就算仅仅使用基于经验的13C NMR化学位移预测方法也可以快速的将错误结果直接排除。
参考文献：
[1] Isolation, Structural Assignment, and Total Synthesis of Barmumycin, A. Lorente, D. Pla, L. M. Cañedo, F. Albericio, M. Alvarez., J. Org. Chem. 2010, 75:8508–8515.
