Angew. Chem. Int. Ed. | 一种新的光诱导吡咯生物正交反应及其应用

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推荐一篇发表在Angewandte Chemie International Edition上的文章,标题为“Novel Light-Promoted Bioorthogonal Reaction via Molecular Recombination for the Synthesis of Polysubstituted Pyrrole and its Application in Vitro and in Vivo Studies”。文章的通讯作者是来自中国药科大学的冯捷老师,主要研究方向是有机化学,合成药物化学,有机光化学

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在最近的几十年里生物正交反应快速发展,为有机、药物和生化交叉前沿研究提供了便利的工具。目前普遍的生物正交反应采用的机理为成环反应,并由此将两个功能基团偶联在一起。然而,这些反应都存在一些局限性,例如a) 生物正交反应的反应多样性仍然有限;b) 大多数现有反应倾向于亲脂性底物,生物正交反应能否适应亲水性底物仍是一个问题;c) 许多现有方法需要张力结构;d)大多数生物正交反应仅限于引入单一功能基团,限制了其多功能性和更广泛的适用性。

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为了解决上述问题,作者开发了一种光促进生物正交多功能分子重组(LBMR)反应 。该反应的原理为异恶唑-3-羧酸酯和异恶唑-3-羧酸衍生物为底物,促进多取代吡咯的合成。该反应直接生成2-氨基吡咯发光团,可以在生物体内进行即时原位荧光成像,并可以一次性引入更多功能基团。

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在确定LBMR反应模版为异恶唑-3-羧酸酯和异恶唑-3-羧酸衍生物后,作者对反应条件进行了优化和实验。作者发现最佳的反应条件为酯类(0.01 mmol,1当量),酸(0.015 mmol,1.5当量),CH₃CN/PBS缓冲液(pH = 7.0),10 mL,室温,光照(280-315 nm,20 W)照射1小时。作者也对LBMR的底物适用范围进行了调研,发现其具有连接多种功能基团的能力。

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最后,作者将这一生物正交反应应用于体内和体外。作者首先合成了1az探针,该探针有较好的透膜性,可以进入细胞。1az与2a并无荧光特性,但是由生物正交反应可以得到发出荧光的3az。作者成功在体外的HUH-7细胞和体内的斑马鱼实验中都实现了这一反应,并对其荧光标记作用进行了验证。这些实验证明该反应具有较好的应用前景。


本文作者:ZYH

责任编辑:WYQ

DOI:10.1002/anie.202502953

原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202502953


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