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浙工大翁意意課題組:電化學助力多肽精準修飾

在多肽藥物研發中發現,經化學修飾的多肽往往顯示出更好的生物活性和藥代動力學特性,因此透過多肽的化學修飾來改變肽鏈結構,進而改變肽類化合物的理化性質並影響其體內活性或療效,已成為當前多肽新藥研發的一種重要手段。綠色、高效的電化學氧化技術透過自由基或者自由基陽離子路徑構建小分子雜環化合物獲得了廣泛的研究,但其在多肽或者大分子化合物修飾領域的應用研究較少。

對此,

浙江工業大學蘇為科創新團隊翁意意副教授課題組設計了緩衝液條件下含色氨酸多肽的疊氮/雜環化反應,該反應以電氧化方式對色氨酸側鏈殘基的N-1、C-2和C-3位進行多位點的修飾,構建全新的含四氮唑並[1,5-a]吲哚骨架的多肽。

透過電氧化方式,採用廉價金屬錳為催化劑,

在緩衝液條件下實現了對色氨酸側鏈N-1、C-2和C-3位進行修飾,進而構建含四氮唑並[1,5-a]吲哚骨架的多肽。

由於該方法在色氨酸側鏈C-3位形成了新的立體中心,產物為一組非對映異構體,作者

成功對二肽、三肽、四肽產物的非對映異構體進行了分離

,並透過單晶結構的測定以及核磁氫譜表徵,確定了非對映異構體的絕對構型,同時將該方法應用於結構複雜的多肽修飾中。該策略在阿片肽endomorphin-1及其衍生物和藥物奧曲肽的後期修飾中均可順利進行,併成功應用於長肽(> 20個氨基酸序列) 的修飾。

對含色氨酸多肽的電氧化修飾構建含四氮唑並[1,5-a]吲哚骨架的多肽

該研究工作透過紫外-可見分光光度法以及迴圈伏安(CV)實驗,闡明

金屬錳-疊氮複合物可在較低電勢下產生疊氮自由基並對色氨酸側鏈2,3位進行自由加成,進而脫氫環合形成最終的四氮唑結構產物

。該方法具有良好官能團耐受性和較佳的位點選擇性,成功地為多肽化學修飾提供了一種新的研究策略,也為電有機合成提供了新的應用領域。

單晶結構確證、紫外-可見分光光度法以及迴圈伏安(CV)實驗

相關研究成果以“

Tandem Electrochemical Oxidative Azidation/Heterocyclization of Tryptophan-Containing Peptides under Buffer Conditions

” 為題表於化學領域國際頂級期刊《

Angew. Chem. Int. Ed.

》 (Doi: 10。1002/anie。202206308) 。

翁意意副教授為第一及通訊作者

,碩士研究生徐曉斌,陳瀚韜,張依洋,卓先峰參與研究工作,浙江工業大學為唯一通訊單位。

論文連結:

https://onlinelibrary。wiley。com/doi/epdf/10。1002/anie。202206308

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