我院赵军锋/胡隆团队在多肽合成领域取得了重要突破,他们在国际上率先实现了以无保护氨基酸为原料的多肽合成。
多肽药物近年来发展迅猛,成为药物研发的重要增长点。除少数多肽药物可通过生物合成外,大部分多肽药物是通过曾获诺贝尔化学奖的固相多肽合成技术来制备的。但传统多肽化学合成必需以氨基预先保护的氨基酸为原料,肽链每延长一个氨基酸就“额外”增加“保护”与“去保护”两步操作,造成多肽合成步骤冗长,产生大量的化学废物。最终导致多肽合成成本高昂,面临着绿色化学的严峻挑战。科学家早在60多年前就提出了无保护氨基酸逆向合成多肽的策略,是一种理想的绿色多肽合成策略。但遗憾的是肽链逆向延伸过程中严重的消旋问题导致该策略一直未能成功。赵军锋教授课题组原创的炔酰胺缩合试剂在抑制消旋上展现出了显著的优越性(J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 13135–13138)。他们先后完成了多肽片段连接、首尾环化、硫代多肽合成与大环内酯化等一系列挑战性工作(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 1382 –1386;ACS Catal. 2020, 10, 5230-5235;Green Chem. 2021, 23, 9916-9921;Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202212247.)。经过多年持续不断的努力,最近他们利用炔酰胺缩合试剂,通过一种现场保护策略间接实现了以无保护氨基酸来合成多肽,破解了困扰多肽合成领域60多年的难题。该策略大幅缩短了反应步骤,减少了纯化操作,显著提高了多肽合成的步骤经济性与原子经济性。其反应条件温和,操作简单,能够兼容绿色溶剂,原料氨基酸价格低廉,具有广阔的产业化应用前景。因此该策略有望大幅度降低多肽合成的成本,提升多肽药物的可及性。
该工作将激发更多的理论和技术创新,开启多肽合成进入无保护氨基酸的新时代。相关工作发表在化学领域国际顶级期刊《美国化学会志》上(https://doi.org/10.1021/jacs.4c00314),我院在读博士研究生刘涛同学为该论文第一作者,赵军锋教授为唯一通讯联系人,在读硕士研究生赖曼婷同学和胡隆副教授也为该工作做出了重要贡献。
全文连接:https://doi.org/10.1021/jacs.4c00314