四川大學(xué)鈕大文教授團隊發(fā)表醫(yī)工結(jié)合最新研究成果-肽度TIMEDOO

11月24日,我校華西醫(yī)院生物治療全國重點實驗室/化工學(xué)院鈕大文教授團隊在science上發(fā)表了一篇題為“Palladium catalysis enables cross-coupling–like SN2-glycosylation of phenols”的文章。生物治療國重博士生鄧?yán)蚍餐瑢W(xué)與核醫(yī)學(xué)科王穎偉博士為文章共同第一作者,鈕大文教授為通訊作者。

糖基化是藥物開發(fā)中的常用工具。糖單元的引入往往可改變目標(biāo)分子的水溶性、靶向性、代謝穩(wěn)定性等性質(zhì)。然而,將糖單元引入目標(biāo)分子的化學(xué)方法卻仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。例如,大多數(shù)糖基化反應(yīng)經(jīng)歷氧鎓中間體或其等價物,機理往往在SN1與SN2兩種極端之間游走,受溫度、底物反應(yīng)性、添加劑等多種因素影響,造成反應(yīng)的立體選擇性不易預(yù)測。此外,若糖基化反應(yīng)需使用敏感試劑或不穩(wěn)定底物,也會帶來諸多操作不便。

鈀催化的交叉偶聯(lián)具有很高的魯棒性,已成為有機合成中不可或缺的工具。鈕大文團隊提出,若糖基化反應(yīng)可以與鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)一樣模塊化,則糖類化合物的合成將得到極大簡化,其下游功能則可得到更多研究。然而,鈀催化通常在sp2雜化的碳中心方面有效,而糖苷鍵大多是sp3雜化的C-O鍵。近日,該團隊開發(fā)了一種新的激活糖基供體的模式。作者使用含有芳基碘化物的糖基硫化物作為供體,利用Pd(0)介導(dǎo)的氧化加成啟動,關(guān)鍵的Pd(II)氧化加成中間體從芳基化試劑(C sp2親電體)轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔噭– sp3親電體)。這種方法繼承了交叉偶聯(lián)反應(yīng)的許多優(yōu)點,包括操作簡單和官能團耐受性強。同時保留了SN2機制,這也是反應(yīng)產(chǎn)生高立體選擇性的根本原因。關(guān)鍵中間體的單晶結(jié)構(gòu)表明硫原子與鈀中心的配位使C-S極化,促使其對苯酚化合物的進攻具有足夠的親電性。

四川大學(xué)鈕大文教授團隊發(fā)表醫(yī)工結(jié)合最新研究成果-肽度TIMEDOO

圖. A)藥物和天然產(chǎn)物中的糖基化苯酚。B)反應(yīng)設(shè)計。

該項目全部由四川大學(xué)校內(nèi)合作完成,文章作者來自四川大學(xué)生物治療國重、華西醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科以及化學(xué)工程學(xué)院。該工作在國家自然基金委優(yōu)青項目和創(chuàng)新群體項目、四川大學(xué)華西醫(yī)院1·3·5計劃項目、科研院創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項目的經(jīng)費支持下完成。部分實驗分析測試部分在四川大學(xué)分析測試中心幫助下完成。四川大學(xué)楊勁松教授和南方科技大學(xué)余沛源教授對該研究提供了寶貴意見。

來源:四川大學(xué)微信公號