เฟอร์รูจินีนเป็นอัลคาลอยด์โทรเพน ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งแยกได้จากต้นไม้ในป่าฝน เช่นDarlingia ferrugineaและDarlingia darlingiana [ ^{1 ] มัน} ทำหน้าที่เป็น ตัวกระตุ้น ตัวรับอะเซทิลโคลีนนิโคตินิก (nAchR) ^{[ 2 ] [ 3 ]}ตัวกระตุ้นนิโคตินิกได้รับการศึกษาถึงบทบาทที่เป็นไปได้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการรับรู้และในการรักษาโรคทางระบบประสาทเสื่อม^{[ 4 ]}

เฟอร์รูจินีนมีโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับเมทิลเอ็กโกนิดีนแต่มีหมู่คีโตนแทนที่หมู่เอสเทอร์การแทนที่นี้มีข้อดีเพราะต่างจากเอสเทอร์ หมู่คีโตนไม่สามารถไฮโดรไลซ์เป็นกรดคาร์บอกซิลิก ได้ ซึ่งกระบวนการนี้มักนำไปสู่การย่อยสลายทางเมตาบอ ลิซึม (+)-เฟอร์รูจินีนเป็นเอนันติโอเมอร์ ตามธรรมชาติ โดยมีค่าการหมุนจำเพาะ ที่รายงานไว้ คือ${\displaystyle [\alpha ]_{D}^{19}=+37}$° (CHCl ). ^{[ 5 ]}

เฟอร์รูจินีนเป็นเป้าหมายใน การวิจัย การสังเคราะห์แบบสมบูรณ์ มานานแล้ว โดยความพยายามมุ่งเน้นไปที่ทั้งไอโซเมอร์ธรรมชาติ (+) และไอโซเมอร์ที่ไม่เป็นธรรมชาติ (−) ^{[ 1 ]} ไอโซเมอร์ธรรมชาติ (+)-เฟอร์รูจินีน^{[ 2 ] [ 6 ]}ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นที่มีศักยภาพของตัวรับอะเซทิลโคลีนนิโคตินิก (nAchR) ^{[ 2 ] [ 7 ]}ในทางตรงกันข้าม ไอโซเมอร์ที่ไม่เป็นธรรมชาติ (−)-เฟอร์รูจินีนแสดงความสัมพันธ์กับ nAchR ที่ต่ำกว่ามาก คุณลักษณะโครงสร้างที่โดดเด่นและคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาของเฟอร์รูจินีนและอะนาล็อกของมันทำให้พวกมันเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาการสังเคราะห์^{[ 8 ]}

(+)-เฟอร์รูจินีนตามธรรมชาติแสดงความสัมพันธ์สูงกับตัวรับอะเซทิลโคลีนนิโคตินิกชนิดα4β2 (nAChRs) โดยมีค่า K ที่รายงานไว้ต่ำถึง 3.7 nM ในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและกิจกรรม ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพที่แข็งแกร่งและความชอบต่อตัวรับชนิดนี้^{[ 9 ]}ในทางตรงกันข้าม (−)-เฟอร์รูจินีนสังเคราะห์แสดงความสัมพันธ์ปานกลางกับ α4β2 nAChRs โดยมีค่า K อยู่ในช่วง 94–120 nM และมีความสัมพันธ์ที่อ่อนกว่า (ประมาณ 270 nM) กับชนิดα7 ^{[ 10 ]}ทั้งสองไอโซเมอร์แสดงความสัมพันธ์ที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญกับα7 nAChRs แต่โดยรวมแล้ว (+)-เฟอร์รูจินีนซึ่งเป็นรูปแบบธรรมชาติ มีความโดดเด่นทางเภสัชวิทยาด้วยความสัมพันธ์และความจำเพาะสูงต่อ α4β2 nAChRs ส่วนกลาง

การสังเคราะห์เฟอร์รูจินีนสำเร็จได้ด้วยกลยุทธ์ที่หลากหลาย ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความสำคัญของมันในฐานะอัลคาลอยด์โทรเพนที่มีโครงสร้างซับซ้อน หนึ่งในแนวทางแรกๆ และมีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการใช้ ลำดับการจัดเรียง ไซโคลโพรพาเนชัน / โคปแบบต่อเนื่องที่เร่งปฏิกิริยาโดยไดโรเดียม(II) เตตระออกทาโนเอต (Rh (oct) ) ซึ่งให้เฟอร์รูจินีนแบบราเซมิกในผลผลิตสูงถึง 96% ^{[ 11 ]}

วิธีการที่เกี่ยวข้องซึ่งอิงตามการจัดเรียงใหม่ของอะซิริดิโนไซโคลโพรเพนที่เหนี่ยวนำโดย BF3 ให้ผลผลิตที่เทียบเคียงได้ (~90%) 12 ^{]งานวิจัย}ต่อมาได้ขยายเครื่องมือสังเคราะห์ให้รวมถึง เส้นทาง การเลือกเอนันติโอเมอร์จาก สารตั้งต้น ไครัลพูลเช่นกรดL- กลูตามิ ก^{[ 13 ]}กลยุทธ์การกำจัดแอลคอกซีคาร์บอนิลแบบไม่สมมาตรโดยใช้เอนไซม์เอสเตอเรสจากตับหมู (PLE) ^{[ 5 ]}และการสร้างวงแหวนไอออนอิมิเนียม ภายในโมเลกุล ^{[ 13 ]}การสังเคราะห์อย่างเป็นทางการและการสังเคราะห์ทั้งหมดอื่นๆ ได้ใช้กลยุทธ์ต่างๆ เช่นอะมิโนคาร์บอนิลเลชันภายในโมเลกุลที่เร่งปฏิกิริยาโดยแพลเลเดียม^{[ 14 ]}วิธีการที่ใช้เรดิคัล^{[ 15 ]}และการสังเคราะห์ทั้งหมดของทั้ง (–)-โคเคนและ (–)-เฟอร์รูจินีนผ่านตัวกลางร่วมกัน^{[ 16 ]}แนวทางที่หลากหลายเหล่านี้ร่วมกันเน้นย้ำว่าเฟอร์รูจินีนเป็นความท้าทายที่ยาวนานในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ โดยมีระบบตัวเร่งปฏิกิริยาตั้งแต่ Rh (oct) ไปจนถึงตัวเร่งปฏิกิริยาของ Wilkinsonที่พบการประยุกต์ใช้ในขั้นตอนการสังเคราะห์ที่สำคัญ^{[ 17 ]}

ไอ โซเมอร์ที่ ไม่เป็นธรรมชาติของเฟอร์รูจินีน (ดูภาพ) ถูกสร้างขึ้นจากโคเคนธรรมชาติ^{[ 5 ] [ 18 ]}ในเอกสารอ้างอิงที่อ้างถึง ( ^{[ 5 ]} ) ระบุว่า (−)-เฟอร์รูจินีน (ไอโซเมอร์ของโคเคน) พบว่าเป็นตัวกระตุ้นสำหรับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน^{[ 19 ] [ 10 ] [ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนจะมีความคลาดเคลื่อนพื้นฐานอยู่ เนื่องจากตามที่John W. Daly กล่าวไว้ ไอโซเมอร์ (+) มีค่า 7600nM และค่าสำหรับไอโซเมอร์ (−) มีค่า 120nM ^{[ 21 ]}

• เฟอร์รูจีน^{[ 18 ]}
• ดาร์ลิงไจน^{[ 18 ]}
• อะนาทอกซิน เอ

• อนาล็อกWF-23เรียกว่าPC44458708 ^{[ 22 ] [ 23 ]}