在电化学多肽装饰领域取得了新的进展

近日，在国家自然科学基金等项目的支持下，广州医科大学药学院教授阮志雄和副教授胡新伟团队成功实现了脱氢丙氨酸肽高效区域的选择性双重氮化，为肽化学和生物偶联带来了新的突破。相关成果在《先进科学》中公布(Advanced Science)。

在生物系统中，脱氢丙氨酸作为一种非天然氨基酸，在蛋白质翻译后的修饰和肽和蛋白质位置的特异性标记中得到了越来越广泛的应用。然而，脱氢丙氨酸肽的精确装饰和将其转化为功能性内源肽的策略仍有待改进。广州医科大学的这项研究正是针对这一挑战，团队开发的新方法表现出许多优势。

从反应效果来看，该方法具有优异的功能性基团耐受性，可以适应含有敏感基团的氨基酸，甚至可以修饰药物分子，产率最高可达99%。研究人员发现，无论是在脱氢丙氨酸的C端还是N端引入叠氮基团，反应都可以表现出很高的区域选择性，获得很好的产率。实验还扩展到含有不同保护基团或结构的各种二肽、三肽、四肽基物和脱氢丙氨酸衍生物，可以成功实现双重氮化装饰，充分证明该方法的基物适应性强。

在实际应用中，该方法为后期复杂生物活性分子的多元化装饰搭建了坚实的平台。研究人员将其应用于各种市场药物和生物相关化合物的脱氢丙氨酸衍生物装饰，如L-薄荷醇、甘露醇、金刚烷胺、舒巴坦、脱氢胆酸等衍化物，以及降糖药格列奈和神经药物左旋多巴，可以顺利进行电化学双重氮化反应，获得相应的产品，为药物结构的装饰和开发提供了有力的技术支持。

该机制的研究表明，这种反应是通过Mn的。(II)介绍的电化学产生叠氮自由基(N3)，选择性地将叠氮自由基区域加持到脱氢丙氨酸部分，从而实现快速位置选择性二叠氮化。反应机制已经详细揭示，提出了合理的催化循环和反应方法，包括竞争试验、自由基捕捉试验、甲醇添加试验、UV-Vis光谱和循环伏安法研究。

此外，该方法还具有克级生成的潜力，目标产品的克级生成已经成功实现，产量为64%，为该方法的工业应用提供了可能性。

这项研究的结果不仅丰富了肽修饰的方法，而且为肽基药物的精确装饰提供了有力的工具，促进了绿色合成化学的发展，有望在药物研发、化学生物学和材料科学等领域发挥重要作用，为相关领域的研究人员提供新的研究思路和方法。