A noszkapin gyűrűnyitási reakciói és a termékek szerkezeti, valamint farmakológiai jellemzése

A noszkapin a morfin és kodein mellett az ópium fő alkaloidja, azonban nem rendelkezik azok kábító fájdalomcsillapító hatásával. Hatásos antitusszív tulajdonságának és csekély toxicitásának köszönhetően évtizedekig köhögéscsillapító szerként alkalmazták világszerte; néhány országban (pl. Svédország, Dél-Afrika) ma is forgalomban van.
Az 1990-es évek második felében az amerikai Emory Egyetem kutatói tárták fel jelentős antiproliferatív tulajdonságait; bizonyították aktív tubulin-kötő antineoplasztikus sajátságát. Ezt az alkalmazási területet szabadalommal védték, ma a vegyület a klinikai fejlesztés második fázisában tart a myeloma multiplex egy agresszív típusával szemben.
A noszkapin szerkezetét megvizsgálva szembetűnő a vegyület két izolált gyűrűrendszerét áthidaló egyszeres szén-szén kötés, ahol mindkét hídfőatom királis. Ebből adódik, hogy a máknövényben (ópiumban) előforduló (-)-alfa izomer mellett további 3 izomer létezik. Ezek előállítása a 20. század elején-közepén megtörtént, debreceni kutatók is komoly szerepet játszottak benne. Célul tűztük ki a máknövényben megtalálható izomerből indulva a további 3 térizomer előállítását, szerkezeti és antiproliferatív vizsgálatát, valamint gyűrűnyitási reakciókon keresztül a szerkezet és a hatás mélyebb megértését.
Az izomerek előállítását követően külföldi partnerekkel feltártuk, hogy a 3 eddig nem tanulmányozott vegyület közül kettő a már ismert (-)-alfa izomerével azonos, esetenként azt meghaladó aktivitású 9 különféle humán rák sejtvonallal szemben. Bizonyítottuk, hogy hatásuk a tubulinhoz való kötődésen alapul és a kötődés helye az ún. kolhicin-kötőhely, mivel a kolhicin adagolása kompetitív. Ezt az érdekes tényt kívántuk alátámasztani magmágneses rezonancia spektroszkópia (NMR) és cirkuláris dichroizmus mérésekkel a térszekezet oldat fázisú vizsgálatához. Az eredményeket a számítási kémia eszközeivel értelmeztük, értékeltük.
A gyűrűnyitási reakciók egyrészt a tetrahidroizokinolin, másrészt a benzofuranon gyűrűrendszerek szelektív felnyitását célozták. A termékként kapott ún. szekonarkotin-típusú vegyületek közül eddig két vegyület esetében sikerült farmakológiai eredményeket feltárni, melyek a benzofuranon váz meglétének fontosságát támasztják alá.