雷曉光團隊開發出含氮雜環噻唑啉的首例化學酶法合成方法

　　含氮雜環不僅在天然産物中随處可見，同時也是藥物分子最為常見的結構之一。其中，噻唑啉結構被發現是一類天然鐵載體的核心骨架，某些病原菌可以通過分泌這類鐵載體來從宿主細胞中攝取鐵元素從而産生毒力。受此啟發，噻唑啉化合物被廣泛應用于輸血性鐵過載疾病的藥物研發，同時該類化合物還被發現具有抗腫瘤、抑制脂肪酸酰胺水解酶等生物活性。此外，噻唑啉化合物在食品工業、農藥和材料化學等領域也有廣泛的應用。然而，傳統的噻唑啉化學合成方法通常需要高溫回流的劇烈條件，或者使用價格昂貴的金屬催化劑，合成效率低且具有很大的底物局限性。

　　圖1：含有噻唑啉結構的藥物分子與天然産物

　　酶催化由于其催化效率高、反應選擇性好、條件溫和、環境友好等優勢，在有機合成的研究領域越來越受到重視。微生物來源的香草醇氧化酶（Vanillyl Alcohol Oxidases, VAOs）具有化學特異性的苄位氧化能力，在自然界中能夠将香草醇氧化為香草醛。基于VAOs的催化特性,beat365官方网站雷曉光團隊在Angew. Chem. Int. Ed.雜志上報道了首例噻唑啉的化學酶法合成方法。在該方法中，4-羟基苯甲醛和2-氨基硫醇在水溶液首先中通過縮合反應産生微量的噻唑烷中間體，随後VAOs選擇性地氧化該中間體從而生成最終的噻唑啉産物。該方法不僅首次實現了直接從醛出發的噻唑啉一鍋法合成，同時拓展了VAOs“新于自然”（new to nature）的催化活性。該化學酶法合成策略具有條件溫和，環境友好等優勢，可以被應用于含氮雜環藥物分子的工業化合成。

　　圖2：噻唑啉的化學酶法合成策略

　　beat365官方网站、北大-清華生命科學聯合中心雷曉光教授和團隊中高磊特聘副研究員為論文的共同通訊作者。雷曉光課題組的博士研究生張浩文為第一作者。西交利物浦大學的本科生謝舒涵，雷曉光課題組的博士研究生楊軍，瑞士諾華制藥公司的葉甯博士,高峰博士和Fabrice Gallou博士也對該工作做出了貢獻。該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金委員會、北京分子科學國家研究中心、北大-清華生命科學聯合中心、新基石基金會等項目和單位的資助。雷曉光團隊所開展的生物催化與化學酶法合成研究工作得到了瑞士諾華制藥公司的長期資助，并且在藥物分子的工業化綠色合成中得到了廣泛應用。

　　原文鍊接：https://doi.org/10.1002/anie.202405833