合成科学 默认 最新文章 浏览次数 Please wait a minute... 综述与进展 植物天然化合物的人工合成之路 王平平, 杨成帅, 李晓东, 蒋雨果, 严兴, 周志华 有机化学 2018, 38 (9): 2199-2214. DOI: 10.6023/cjoc201805060 摘要 (1171) PDF (30994KB)(1214) 可视化 植物天然化合物及其衍生物是药物、保健品和食品添加剂等产品开发的源泉.新兴的合成生物学技术通过在微生物底盘细胞中重构与优化天然化合物的生物合成途径,实现目标化合物的从头合成,为结构复杂的珍稀植物天然化合物的规模化制备提供了新策略.介绍了青蒿素、人参皂苷、吗啡类生物碱、紫杉醇和长春花碱等重要植物天然化合物人工合成的研究进展.这些研究实例,不仅彰显了合成生物学及其与合成化学的结合在植物天然化合物人工合成方面的巨大应用潜力,也指明了未来植物天然化合物从头合成技术研发的导向.合成生物学与合成化学领域的新技术研发将进一步推动复杂天然化合物的生物合成途径解析、生物元件的挖掘与表征、新型底盘细胞的设计和开发以及生物合成与化学合成的强-强联合等方面的研究,助力天然化合物的人工合成技术从实验室走向市场. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 被引次数: CSCD(1) 综述与进展 基于杂环的不对称插烯Mannich反应及其在生物碱合成中的应用进展 叶剑良, 黄培强 有机化学 2018, 38 (9): 2215-2230. DOI: 10.6023/cjoc201806005 摘要 (641) PDF (793KB)(1288) 可视化 基于杂环(α,β/β,γ-不饱和γ-内酯,α,β-不饱和γ-内酰胺)的插烯Mannich反应在构建新C-C键的同时形成含邻氨基醇片段的α,β-不饱和γ-内酯和含邻二胺片段的α,β-不饱和γ-内酰胺结构单元,是构建含氧、含氮杂环及合成生物碱的重要合成砌块,具有广泛的应用价值.对2011年以来基于杂环的不对称插烯Mannich反应研究进展进行综述,涵盖手性辅助基诱导的插烯Mannich反应、金属-手性配体络合物和有机小分子催化的不对称插烯Mannich反应及其在复杂生物碱合成中的应用.文中也对相关方法的局限进行了分析. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 人工遗传改造生命体的防逃逸技术研究进展 孟凡康, 娄春波 有机化学 2018, 38 (9): 2231-2242. DOI: 10.6023/cjoc201806018 摘要 (633) PDF (4036KB)(985) 可视化 随着合成生物学相关研究的快速发展,被各种遗传技术改良的生命系统在工业、农业、健康和环境等领域的应用正在快速增长.但这些人工遗传改造生命体的泄露或者非受控繁殖可能会对生态环境产生重大危害.为了解决这些人工生命体的环境逃逸和基因转移问题,已有研究关注如何将人工遗传改造的生命体限制于受控的环境中.从三方面简要介绍人工遗传改造生命体防逃逸技术的研究进展:包括(1)传统的防逃逸策略,(2)遗传中心法则的正交化设计策略,和(3)复杂基因网络调控策略.这些防逃逸技术的进一步发展和完善将有利于推动人工改造或全新设计的生命体更广泛的应用. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 研究简报 新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类化合物的合成与生物活性研究 石玉军, 周钱, 王杨, 钱宏炜, 叶林玉, 冯霞, 陈辉, 李雅婷, 戴红, 魏中昊, 吴锦明 有机化学 2018, 38 (9): 2450-2457. DOI: 10.6023/cjoc201806030 摘要 (644) PDF (505KB)(734) 可视化 为了从吡唑酰胺类化合物中寻找新的活性物质,采用活性基团拼接原理,设计并合成了一系列未见文献报道的新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类衍生物.初步的生物活性测定结果显示,部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500 μg/mL时,10个化合物对粘虫的杀死率可达60%~100%,1个化合物对蚜虫的杀死率为100%.当测试浓度降至100 μg/mL时,2个化合物对粘虫的杀死率可达70%~100%,高于对照药唑虫酰胺的防效.此外,当测试浓度降至20 μg/mL时,1个化合物对粘虫的杀死率为50%. 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 相关统计 被引次数: CSCD(2) 综述与进展 单萜吲哚生物碱的合成生物学研究进展 吴世文, 杨盟权, 肖友利 有机化学 2018, 38 (9): 2243-2258. DOI: 10.6023/cjoc201806001 摘要 (1032) PDF (2221KB)(1549) 可视化 单萜吲哚生物碱是一类具有重要药用价值的天然产物,但是在其宿主的生物含量很低;虽然通过有机化学的方法可以实现该类复杂结构化合物的全合成,但是难以大量快速获得,而且围绕核心骨架的进一步衍生化修饰也有一定的瓶颈.随着单萜吲哚生物碱生物合成途径的解析和合成生物学使能技术的发展,利用合成生物学策略结合化学半合成将是实现该类化合物的合成制造和通量结构衍生化的重要发展趋势.单萜吲哚生物碱基因元件的挖掘鉴定和生物合成途径的解析是进行合成生物学研究的前提条件.异胡豆苷是单萜吲哚生物碱合成的关键骨架化合物,由色胺和开环马钱子苷汇聚合成,这一过程被称为上游合成途径;以异胡豆苷为骨架形成各种单萜吲哚生物碱的过程称为下游合成途径.从这两个方面对近30年来单萜吲哚生物碱合成元件的发现和合成生物学研究进展进行了综述,为后续合成生物学的应用研究奠定基础. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 香茶菜属植物二萜和五味子降三萜合成进展 颜秉超, 胡坤, 孙汉董, 普诺·白玛丹增 有机化学 2018, 38 (9): 2259-2280. DOI: 10.6023/cjoc201806002 摘要 (685) PDF (1096KB)(879) 可视化 香茶菜属植物和五味子科植物是两大重要的药用植物类群,而香茶菜属植物二萜和五味子降三萜的研究则是近年来天然产物研究领域具有代表性研究成果之一.目前,从香茶菜属植物中已发现1200多个二萜类化合物,涉及11种结构类型;而从五味子科植物中已发现200多个五味子降三萜(schinortriterpenoids,SNTs),包括二十余种不同骨架类型.由于其多样的结构类型和显著的生物活性引起了国内外合成化学家的广泛关注.对近十年来香茶菜属植物二萜和五味子降三萜的合成进行综述. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 鼠李糖基转移酶研究进展 闫雅如, 齐博文, 莫婷, 王晓晖, 王娟, 史社坡, 刘晓, 屠鹏飞 有机化学 2018, 38 (9): 2281-2295. DOI: 10.6023/cjoc201806004 摘要 (855) PDF (3143KB)(1042) 可视化 鼠李糖基化属于糖基化反应的一种,是化合物结构修饰及有机合成中广泛涉及到的一类反应.鼠李糖基转移酶是生物体中催化这一类反应的酶,能够将活性鼠李糖基从核苷糖转移到特定受体.这类酶广泛存在于自然界中,参与次生代谢产物的生成,并在生物体的结构组成及多种生理功能中发挥重要的作用.而且,得益于酶催化鼠李糖基化的特异性强、反应条件温和、环境友好等优点,其往往成为化学催化的有力补充,在有机化学合成及苷化修饰中发挥越来越重要的作用.对植物及微生物来源的鼠李糖基转移酶从酶催化功能、蛋白三维结构、鼠李糖基供体合成、酶催化底物杂泛性以及其在催化合成中的应用等方面进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 共价抑制剂的研究进展 董浩然, 苏比丁·塔依尔, 王鑫, 雷晓光 有机化学 2018, 38 (9): 2296-2306. DOI: 10.6023/cjoc201804018 摘要 (1084) PDF (739KB)(1659) 可视化 共价抑制剂因其具有的优异的药代动力学特征,在近期的药物研发领域中起到了关键作用.共价抑制剂是一类有机小分子,能与特定的靶蛋白相互作用并形成共价键,导致蛋白质构象的改变,从而抑制蛋白质的活性.除了部分例外,通过共价抑制剂进行的蛋白质修饰通常是不可逆的.重点讨论通过迈克尔加成、亲核取代以及二硫键与蛋白质相互作用的商业共价抑制剂.有关于共价抑制剂中各种类型弹头的讨论,可以激发未来合理药物设计的灵感. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 天然产物中环丙烷官能团的构筑策略 金文兵, 袁华, 唐功利 有机化学 2018, 38 (9): 2324-2334. DOI: 10.6023/cjoc201805059 摘要 (1148) PDF (958KB)(1157) 可视化 环丙烷天然产物一般具有良好的生物活性,并且有着开发成先导药物的潜力.天然产物中环丙烷官能团环张力的存在使其化学合成和生物合成都富有极大的挑战性,但是由于这类化合物的重要性,环丙烷官能团的构筑无论是在化学合成还是在生物合成领域都取得了重要的进展.简要归纳和总结了化学合成和生物合成构筑环丙烷的策略.化学合成策略包括(i)卡宾的参与、(ii)分子内SN2反应和(iii)环异构化等.生物合成策略包括(i)碳正离子的参与、(ii)碳负离子的参与和(iii)碳自由基的参与.化学合成和生物合成是相互促进的,化学合成的策略可以指导科学家设计新的生化反应,而新的生化反应的发现也能启迪合成化学家设计新的合成路线. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 细胞色素P450酶在生物合成及有机合成中的催化功能及其应用 蒋媛媛, 李盛英 有机化学 2018, 38 (9): 2307-2323. DOI: 10.6023/cjoc201805055 摘要 (1672) PDF (1885KB)(2612) 可视化 细胞色素P450酶分布广泛,主要参与生物体外源物质代谢与天然产物生物合成,能以结构多样的有机化合物作为底物催化多种类型的化学反应.P450酶可在温和条件下实现底物分子中C-H键的选择性氧化,因而在精细化学品、化学中间体及药物分子的生产上具有很高的实用价值及多年的应用历史.随着蛋白质工程、氧化还原伴侣工程、底物工程、代谢工程与合成生物学的发展,目前已可初步实现根据反应需求来理性设计或定向进化改造P450酶催化系统来高效催化多种有机反应,拓宽了P450酶在生物合成与有机合成反应中的应用范围.总结了近年来由细胞色素P450酶参与催化的主要反应类型,归纳了拓宽P450酶催化反应类型、提高催化活性和选择性的一些重要策略,并对未来P450酶在生物合成及有机合成反应中的应用发展前景和挑战进行了展望. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 基于实验数据和反应机理的手性催化剂理性设计 李遥, 罗三中 有机化学 2018, 38 (9): 2363-2376. DOI: 10.6023/cjoc201806013 摘要 (796) PDF (1161KB)(1270) 可视化 不对称催化是最为高效的手性合成策略.尽管目前已发展了多种催化剂实现了许多不对称转化,但大多数优异的手性催化剂和不对称催化反应体系的开发都是在大量反应筛选的基础上获得的.如何有效获得具有更高活性和选择性的催化剂仍是一个挑战.近年来,物理有机化学和计算化学的高速发展极大地助推了对反应机理和选择性起源的研究,为理性设计催化剂提供了可能.简要地介绍了近年来手性催化剂理性设计方面的一些代表性工作,主要包括基于构效关系分析理性设计、基于反应机理研究的理性设计和生物酶催化剂的计算设计等. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 I型聚酮合酶中酰基转移酶结构域的研究进展 沈洁洁, 毛旭明, 陈新爱, 李永泉 有机化学 2018, 38 (9): 2377-2385. DOI: 10.6023/cjoc201806016 摘要 (644) PDF (2281KB)(1118) 可视化 大部分抗生素、抗肿瘤、免疫抑制等天然药物是由I型聚酮合酶(PKS)合成的聚酮化合物.I型PKS是以模块形式存在的复合酶,其内每个模块含有多个催化功能域,每个模块负责完成一次链延伸反应.总结了近年I型PKS中催化功能域酰基转移酶(AT)的相关研究,分析了AT结构域的种类、转运多样性的底物、催化机制及其蛋白质结构,并介绍了通过AT结构域的替换、点突变和互补设计新型聚酮衍生物的相关探索,从而阐明AT结构域底物选择性是决定聚酮化合物产物多样性的关键因素之一,为人工构建新型聚酮化合物的高效生物合成路线奠定理论基础. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 复杂天然产物全合成:化学合成与生物合成结合的策略 李晓军, 张万斌, 高栓虎 有机化学 2018, 38 (9): 2185-2198. DOI: 10.6023/cjoc201806019 摘要 (1344) PDF (782KB)(1550) 可视化 天然产物全合成是有机化学的重要研究方向之一,具有复杂结构和重要生理活性的天然产物及其衍生物也是药物研发的重要来源.主要介绍利用化学合成与生物合成结合的策略,实现复杂天然产物的全合成及规模制备.主要内容包括青蒿素,Spinosyn A,Myceliothernophin E和Equisetin的化学与生物合成研究. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 真菌三萜及甾体的生物合成研究进展 高铫晖, 王高乾, 黄蕙芸, 高昊, 姚新生, 胡丹 有机化学 2018, 38 (9): 2335-2347. DOI: 10.6023/cjoc201806033 摘要 (967) PDF (741KB)(1103) 可视化 三萜和甾体是由六个异戊二烯单元组成的一大类天然产物,具有复杂多样的化学结构和广泛的生物活性.真菌是三萜和甾体化合物发现的重要源泉,但与植物相比,目前从真菌中发现的三萜骨架类型仍然很少,仍有较大的研究空间.基因组挖掘已成为后基因组时代发现新颖天然产物的重要手段,其主要通过与相似功能基因的比较来发现新功能基因.随着高通量测序技术和生物信息技术的飞速发展,一些具有重要生物活性的真菌三萜或甾体的生物合成途径逐渐被阐明,这为利用基因组挖据手段从真菌中发现新颖三萜或甾体化合物奠定了基础.重点介绍近年来在真菌三萜或甾体生物合成方面的研究进展情况. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 平板霉素和平板素及其衍生物的生物合成、全合成与半合成研究进展 田凯, 邓友超, 李玉玲, 段燕文, 黄勇 有机化学 2018, 38 (9): 2348-2362. DOI: 10.6023/cjoc201805062 摘要 (902) PDF (2106KB)(954) 可视化 多重耐药菌感染是全球最严重的公共卫生危机之一.平板霉素和平板素是针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌等多种革兰氏阳性菌,均有优异抗菌活性的药物先导物.由于其优异的生物活性和新奇的分子结构,多个研究小组在过去的十余年里,对平板霉素和平板素的生物合成、全合成和半合成进行了系统研究.这些研究不仅揭示了微生物药物发现的新高通量筛选策略,而且还发现负责平板霉素和平板素生物合成基因簇,并表征了多个独特的生物合成酶,例如新颖的细菌二萜合酶和硫代羧酸的生物合成酶.通过对上述研究产生的一系列平板霉素和平板素类似物及生物活性测试,揭示了这些化合物的构效关系.平板霉素和平板素的研究是结合有机合成与生物合成,加速微生物天然产物药物发现和开发的范例.综述了平板霉素和平板素的近期研究进展. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 研究论文 通过保罗酸的加成提高保罗霉素的稳定性 唐越, 王敏, 丁勇, 李金娥, 陈义华 有机化学 2018, 38 (9): 2420-2426. DOI: 10.6023/cjoc201805045 摘要 (505) PDF (977KB)(620) 可视化 保罗霉素(paulomycin)是由链霉菌产生的糖苷类抗生素,不仅对革兰氏阳性细菌有很好的抗菌活性,也具有良好的抗肿瘤活性.其结构中保罗酸基团是造成该类化合物不稳定的主要原因之一.本研究旨在提高保罗霉素的稳定性.通过向保罗霉素产生菌的发酵液中添加小分子硫醇类化合物N-乙酰半胱胺(SNAC),经发酵分离及结构解析,获得了新结构的保罗霉素衍生物palsimycins A、B、C、D.抗菌活性实验表明,palsimycin A、palsimycin B对测试菌株的最小抑菌浓度(MIC)与paulomycin A、paulomycin B的MIC值处于同一水平.酸碱稳定性实验揭示,相同条件下,palsimycins A、B、C、D均比paulomycin A、paulomycin B更加稳定.因此,在不影响抗菌活性的前提下,本研究通过保罗酸部位的加成,提高了保罗霉素的稳定性,为该类化合物的进一步应用研究奠定了基础. 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 3,4-桥环吲哚类生物碱的合成进展 袁括, 贾彦兴 有机化学 2018, 38 (9): 2386-2399. DOI: 10.6023/cjoc201705058 摘要 (973) PDF (1135KB)(1276) 可视化 3,4-桥环吲哚类生物碱是吲哚类生物碱中非常重要的一类分子,由于独特的结构和良好的生物活性,其合成吸引了有机合成化学家的广泛兴趣.以3,4-桥环构筑位点作为分类方式概述了近年来该类天然产物的合成进展. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 研究论文 天然产物Arborisidine四环骨架的不对称合成 陈志涛, 肖涛, 宋颢, 秦勇 有机化学 2018, 38 (9): 2427-2434. DOI: 10.6023/cjoc201805025 摘要 (1090) PDF (537KB)(1097) 可视化 报道了吲哚生物碱arborisidine四环骨架的不对称合成研究.以本课题组前期报道的光学纯化合物10,9-二叔丁基-5-乙基(4S,8R)-7,8-二羟基-9H-8a,4b-(氨基乙醇氨基)-咔唑-5,9,10-三羧酸酯(11)为起始原料,经Krapcho反应脱羧转化为酮后,通过还原开环策略实现酮中间体四氢吡咯环的开环;随后经两次Saegusa氧化反应和Michael加成反应,实现了A/B/D三环中间C(15)-C(16)双键的构建和C(16)位甲基取代的引入.最后经分子内氮杂Michael加成反应一步实现arborisidine中哌啶C环和C(16)季碳中心的建立,高效完成目标分子A/B/C/D四环骨架的不对称合成. 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 相关统计 综述与进展 赖氨酸翻译后修饰蛋白质的化学(半)合成及其应用 王志鹏, 李曼, 李珲, 刘志华, 李影, 郑基深 有机化学 2018, 38 (9): 2400-2411. DOI: 10.6023/cjoc201804046 摘要 (578) PDF (746KB)(1015) 可视化 天然蛋白质的翻译后修饰是表观遗传学的重要研究方向之一.最近几年,新型赖氨酸翻译后修饰模式的发现及其对染色体结构和基因转录的重大调控作用是表观遗传学研究重点之一,引起了生物学家的广泛关注.目前发展了一系列含有特定赖氨酸翻译后修饰蛋白质的制备新方法.系统总结了制备含有新型赖氨酸翻译后修饰蛋白质的最新化学生物学方法,包括生物正交反应策略、非天然氨基酸引入策略、"非天然氨基酸修饰法"策略等,并讨论其优缺点及应用前景. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 研究论文 自由基正离子盐促进的含呋喃内酯结构喹啉衍生物的合成研究 张学文, 李鹏飞, 袁宇, 贾晓东 有机化学 2018, 38 (9): 2435-2442. DOI: 10.6023/cjoc201804012 摘要 (504) PDF (501KB)(648) 可视化 以含有内酯结构单元的苯胺类衍生物为原料,通过自由基正离子盐促进的饱和C-H键需氧氧化,与苯乙烯类化合物发生氧化Povarov反应,实现了含内酯结构单元的喹啉衍生物的高效合成,为含有多官能团的喹啉骨架的建立提拱了新方法.机理研究表明,该反应中饱和C-H键的氧化是通过自由基中间体实现的. 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 相关统计 被引次数: CSCD(1) 综述与进展 镜像手性蛋白质研究进展 黎子琛, 张宝昌, 左冲, 刘磊 有机化学 2018, 38 (9): 2412-2419. DOI: 10.6023/cjoc201804014 摘要 (945) PDF (1625KB)(1145) 可视化 镜像蛋白质由D型α-氨基酸及甘氨酸构成,与天然蛋白质互为手性对映体.镜像蛋白质尚无法通过生物重组技术制备,而只能通过化学全合成获取.镜像蛋白质具有独特的结构和功能,使其在外消旋结晶、仿生催化、软物质材料、疾病诊断与治疗物质等方面具备潜在的应用价值.简要介绍了镜像蛋白的化学合成方法,总结了镜像D型蛋白质在蛋白外消旋结晶、蛋白药物开发以及镜像生命再造方面取得的进展. 参考文献 | 相关文章 | 相关统计 研究论文 Hydramicromelins A,B和C母核的对映选择性合成 孙默然, 代磊, 杨华, 刘宏民, 于德泉 有机化学 2018, 38 (9): 2443-2449. DOI: 10.6023/cjoc201802017 摘要 (454) PDF (528KB)(576) 可视化 Hydramicromelins A~C是具有独特化学结构和生物活性的香豆素类化合物.以本实验室发展的[2,3]-Meisenheimer重排为关键反应,以L-苯甘氨醇为起始原料,经过Wittig反应,[2,3]-Meisenheimer重排,环氧化,双羟化等7~8步反应,高收率、高对映选择性地制备出Hydramicromelins A,B和C的母核或其对映体. 参考文献 | 补充材料 | 相关文章 | 相关统计 被引次数: CSCD(1)