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近日，遵義醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院/貴州省生物催化與手性藥物合成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳永正教授與楊加偉教授發(fā)表了題為《Multienzyme Redox System with Cofactor Regeneration for Cyclic Deracemization of Sulfoxides》的研究成果（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202209272）。

手性亞砜是一類(lèi)含有亞硫酰基官能團(tuán)的重要有機(jī)化合物。許多臨床藥物如質(zhì)子泵抑制劑埃索美拉唑等均含有手性亞砜基團(tuán)。同時(shí)，手性亞砜也是一種重要的手性催化劑和配體，廣泛應(yīng)用在多種手性胺類(lèi)和氨基酸等的不對(duì)稱(chēng)合成。因此，手性亞砜的高效選擇合成備受?chē)?guó)內(nèi)外高度重視。近年來(lái)，生物酶催化技術(shù)已成功應(yīng)用于辛伐他汀、β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素等多種手性醫(yī)藥化學(xué)品的工業(yè)化生產(chǎn)，以及淀粉、氨基酸等生物分子的從頭合成研究中，并展現(xiàn)出了高選擇性、條件溫和和環(huán)境友好等特點(diǎn)。

團(tuán)隊(duì)前期通過(guò)對(duì)高活性生物酶資源的篩選，在國(guó)際上首次將甲硫氨酸亞砜還原酶A（MsrA）成功應(yīng)用于手性亞砜的不對(duì)稱(chēng)拆分制備中。鑒于前期的不對(duì)稱(chēng)拆分技術(shù)存在50%的產(chǎn)率瓶頸，團(tuán)隊(duì)MsrA和苯乙烯單加氧酶（SMO）進(jìn)行級(jí)聯(lián)催化，通過(guò)構(gòu)建的氧化還原酶的催化循環(huán)體系，成功實(shí)現(xiàn)了亞砜的去消旋化，獲得了高產(chǎn)率和高對(duì)映選擇性的手性亞砜類(lèi)化合物。接著，團(tuán)隊(duì)根據(jù)MsrA和SMO的催化機(jī)理，構(gòu)建了包含硫氧還蛋白（Txr）、硫氧還蛋白還原酶（Trx-R）和葡萄糖脫氫酶（GDH）的多酶級(jí)聯(lián)輔因子再生體系，通過(guò)消耗低成本的D-葡萄糖，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)體系中NADPH等輔因子的再生。

在最適的反應(yīng)條件下，通過(guò)5個(gè)酶的級(jí)聯(lián)催化，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了包括芳香亞砜、雜環(huán)亞砜、烷基亞砜以及硫代烷基亞砜在內(nèi)的一些列手性亞砜的“one-pot, one-step”合成，其產(chǎn)率和ee值分別達(dá)到86-99%和89-99%。該系統(tǒng)不僅高效簡(jiǎn)便，而且利用廉價(jià)的D-葡萄糖和僅1‰的NADP⁺即實(shí)現(xiàn)了NADPH輔因子的再生循環(huán)，為手性亞砜的綠色合成提供了一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)、高效策略。最后，團(tuán)隊(duì)將該去消旋化體系放大至1升規(guī)模，同樣獲得了99%產(chǎn)率和99% ee值的手性亞砜，表明該體系具備潛在的應(yīng)用前景。