新型分子手柄利用常见氨基酸构建复杂药物New 'molecular handle' uses common amino acid to build complex medicines

环球医讯 / 创新药物来源:phys.org以色列 - 英语2026-05-18 12:50:56 - 阅读时长3分钟 - 1172字
耶路撒冷希伯来大学研究团队在《自然通讯》发表突破性研究成果,揭示了利用常见天然氨基酸脯氨酸温和精准地将二氯甲基基团这一关键"分子手柄"附加到复杂化合物上的创新方法。该技术摒弃了传统重金属和高强度辐射手段,通过立体化学门控机制确保产物高纯度和选择性,为下一代抗生素、天然产物及神经活性药物的合成开辟新途径,有望大幅简化复杂药物分子的合成过程并推动多种救命疗法的研发。
复杂药物下一代抗生素神经活性化合物血清素受体救命疗法脯氨酸二氯甲基基团
新型分子手柄利用常见氨基酸构建复杂药物

在《自然通讯》杂志上发表的一项新研究中,一个化学家团队展示了一种极为简单的方法,可将备受追捧的"分子手柄"——即二氯甲基基团,附加到复杂化合物上。与过去依赖激进、含重金属或高强度辐射的技术不同,该团队使用了一种常见的天然氨基酸——脯氨酸,温和地引导分子组装过程。

"我们没有强迫这些分子进入传统的反应模式或规避其电子两重性,而是将这种电子两重性作为设计原则加以利用,"领导希伯来大学药物研究所研究团队的Dmitry Tsvelikhovsky教授表示,Elihay Kuniavsky和Dvora R. Levy也参与了这项工作。

内置的质量控制

二氯甲基基团受到药物化学家的高度青睐,因为它作为一个锚点,使研究人员能够调整和扩展分子结构,使其更安全或更有效。直到现在,在敏感分子中插入这个锚点仍被视为化学上的死胡同。

希伯来大学团队通过使用脯氨酸作为微型"分子机器",绕过了这一障碍。该方法不依赖于强力的化学反应,而是让脯氨酸暂时与目标分子结合,并引导其形成高度特定的形状。这种精确的排列自然地改变了分子内部的电子分布,使其能够无缝地整合新的化学手柄。

然而,最引人注目的发现在于反应中内置的自我校正系统,研究团队称之为"立体化学门控"解析。当脯氨酸与起始材料相互作用时,会呈现两种不同的三维排列方式。这就像是为同一把锁准备了两把钥匙,一把完美匹配,另一把则略有偏差。

关键的是,该反应设计得如此精确,只有完全匹配的排列才被允许继续反应,从而无缝形成所需的、超纯的产品。而另一种略有不匹配的排列,则被优雅地引导进入无害的、非反应状态,并在清理过程中简单地恢复为其原始组分。这种复杂的化学"守门员"机制确保了无与伦比的纯度和选择性,防止了不需要的副产物产生,并大大简化了复杂药物化合物的合成过程。

构建明日药物

这一新化学平台的意义十分广泛。研究团队已经证明,他们的方法可以直接应用于构建下一代抗生素、天然产物和神经活性化合物(如与大脑中血清素受体相互作用的化合物)的分子框架上。

通过将数十年来的化学僵局转变为可编程、可靠的平台,这一发现为药物化学家提供了一种强大的新工具,用于设计、测试和制造以前被认为不可能构建的救命疗法。

出版详情

Elihay Kuniavsky等人,Proline-promoted electrophilic dichloromethylation of α-enaminones via stereochemically gated resolution,《自然通讯》(2026)。DOI: 10.1038/s41467-026-71815-z

期刊信息:《自然通讯》

提供方:耶路撒冷希伯来大学

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