Se是一种人体必需的微量元素,对维持人体健康十分重要。有机硒化物在改善氧化还原特性、优化药物构象、改善渗透性和生物利用度、抵抗耐药性等方面表现出独特优势,近年来逐渐成为药物研发领域的新兴热点分子类群。但是,从大自然发现的含硒分子主要集中在生物大分子,天然发现的含硒小分子数量极为稀少,因此难以从中发现药物先导化合物。
鉴于此,学院侯卫副研究员与上海科技大学免疫化学研究所许红涛教授联合团队在前期工作基础之上(首次构建含硒DNA编码化合物库,SeDEL,ACIE. 2020, 59, 13273;首次提出并发展“点击硒化”反应,SeClick,ACIE. 2022, 61, e202206516),设想通过发展以Se为连接中心的新型点击化学来快速地实现含硒小分子化合物库的构建,以解决大自然在含硒小分子合成方面的不足,助力含硒药物先导化合物的高效发现。经过不懈的努力,联合团队提出了硒-氮交换(Selenium-Nitrogen Exchange, SeNEx)点击化学的概念,并发展了一种一价银或一价铜催化的新型SeNEx点击化学,这种反应发生在硒啉(BSEA)与端炔之间,伴随着Se-N键的断裂和Se-C键的构筑,形成含有硒炔连接中心的新化合物。重要的是,SeNEx反应中形成的连接中心含有内炔,可进一步官能团化,从而引入第三个维度的分子多样性研究。
该成果以“Bioinspired Selenium-Nitrogen Exchange (SeNEx) Click Chemistry Suitable for Nanomole-Scale Medicinal Chemistry and Bioconjugation”为标题于2024年2月11日发表于著名期刊Angewandte Chemie-International Edition,并且并评选为封面论文(back cover),并被德国乌尔姆大学的Max von Delius小组评选为“paper of the month”。浙江工业大学为第一完成单位,侯卫副研究员、药学院硕士生黄富超、上科大研究生张艺源和陈婉婷为本文的共同第一作者,侯卫副研究员和许红涛教授为共同通讯作者。本研究工作获得国家自然科学基金(21977070, 22177073, 21907085和U19A2011),浙江省属高校基本科研业务费(RF-A2022008)和浙江省自然科学基金(LY22H300001)等项目的支持。