This thesis is divided into two chapters. Each chapter describes the total synthesis of dimeric Drimane Sesquiterpenes and the effectiveness of the newly developed antiviral agents over various SARS-CoV-2 variants hints at the broad-spectrum antiviral efficacy of saponin-based therapeutics against future coronavirus variants.
Chapter 1 describe the first total synthesis of cinnamodial-based dimer (–)-capsicodendrin. Firstly, we developed a 12-step synthetic route to access (–)-cinnamodial from 1-vinyl-2,6,6-trimethylcyclohexene. We then showed that (–)-cinnamodial can selectively dimerize to (–)-capsicodendrin under kinetically controlled basic conditions. Our observations regarding a facile conversion of (–)-capsicodendrin back to (–)-cinnamodial hint at the possibility that (–)-capsicodendrin is a chemical reservoir of insecticidal (–)-cinnamodial and Cinnamosma genus plants release it upon environmental stresses.
Chapter 2 discovered that the C3-glucose, the C28-oligosaccharide moiety that consist of (→3)-β-D-Xyl-(1→4)- α-L-Rham-(1→2)-β-D-Ara-(1→) as the last three sugar units, and the C16-hydroxyl group were critical components of saponin-based coronavirus cell entry inhibitors. These findings enabled us to develop minimal saponin-based antiviral agents that are 1.6 to 2 times more potent than the originally discovered platycodin D. We found that our saponin-based antiviral agents inhibited both the endosomal and transmembrane protease serine 2-mediated cell surface viral entries. Cell fusion assay experiment revealed that our newly developed compounds inhibit the SARS-CoV-2 entry by blocking the fusion between the viral and host cell membranes. The effectiveness of the newly developed antiviral agents over various SARS-CoV-2 variants hints at the broadspectrum antiviral efficacy of saponin-based therapeutics against future coronavirus variants.
본 학위논문은 2장으로 이루어져 있다. 각 장은 캅시코덴드린의 전합성에 관한 연구와 외막형 바이러스의 예방 및 치료용 트라이터피노이드 사포닌 유도체들의 합성에 관한 연구를 다룬다.
1 장에선 생합성 가설에 기반하여 신나모다이알의 이합체화 합성 연구를 보였다. 알파-하이드록시 알데하이드가 친핵체 작용기와 친전자체 작용기를 모두 포함하기 때문에 이를 포함하는 두분자가 서로 반응할 경우 고리화 반응을 일으킬 수 있다는 전략을 통해 캅시코덴드린에서 두 단위체 사이를 연결하는 복잡한 아세탈 네트워크를 형성할 수 있었다.
2 장에선 코로나바이러스의 세포내 이입 기반 침투경로와 2형 막관통 세린 프로테아제 효소 기반 침투 경로를 모두 막을 수 있는 트라이터피노이드 골격구조를 가지고 있는 사포닌 유도체들의 합성과 이에 근거하여 코로나바이러스 막융합 억제제로서 구조-활성 관계 연구를 보였다.
