記者獲悉，南開大學元素有機化學國家重點實驗室陳弓教授團隊歷時七年，首次實現了被譽為抗生素研究領域明星分子甘露霉素(Mannopeptimycins)的高效化學全合成。該工作攻克了一個困擾科學界十幾年的糖肽合成難題，為開發有效應對超級細菌的新型抗生素藥物鋪平了道路。日前，介紹該成果的論文在線發表于國際頂級化學學術刊物《美國化學會會志》(JACS)上。

上世紀二十年代，青霉素的發現開啟了人類的抗生素時代，統計數據顯示，人類平均壽命因使用抗生素而延長了15-20年。然而，人類與細菌的斗爭從未停止。近年來，由于傳統抗生素的濫用，越來越多具有耐藥性的超級細菌頻頻肆虐，研發有效應對此類細菌的新型抗生素成為當務之急。

在藥物研發領域，對從自然界中分離出來的具有獨特生物活性的天然產物的化學結構改進一直是新藥開發的重要手段。甘露霉素(Mannopeptimycins)是一類從吸水鏈霉菌中提取出來的對多種耐藥菌有著突出抗菌活性的環狀糖肽天然產物。甘露霉素可以使阻礙細菌細胞壁的形成，進而使致病菌溶解死亡。

甘露霉素最早發現于上世紀50年代，但由于結構復雜，直至2002年才由美國惠氏(Wyeth)制藥公司通過一系列核磁光譜手段推斷出其具體結構。其六個組成氨基酸單元中包括首次發現其六個組成氨基酸單元中包括首次發現的一對L-，D-型的bhEnd單元以及一個帶有O-連接甘露二糖的D-酪氨酸，其中D-bhEnd上還帶有一個罕見的N-連接甘露糖。

憑借突出的抗耐藥菌活性，甘露霉素成為各國科學家爭相研究的明星分子。惠氏公司組織了龐大的研發隊伍對其化學和生物合成，抗菌機理和藥物開發展開了多方探索。全球眾多課題組也紛紛聚焦于此。然而，十幾年來，由于甘露霉素具有高度復雜的糖肽結構，其關鍵的化學全合成一直未能實現，受制于這個瓶頸問題相關藥物的開發也難以大步前進。

2006年，受到甘露霉素新奇的化學結構和突出的藥物開發前景的吸引，陳弓決定向甘露霉素的化學全合成發起挑戰。由于分子結構中獨有的甘露糖結構，陳弓為這個明星分子中文命名甘露霉素。

經過七年的不斷探索，陳弓帶領科研團隊巧妙運用了金催化的俞氏糖苷化反應高效構建了帶有N-甘露糖的N-Man-D-hEnd片段，運用該課題組發展的鈀催化C-H鍵活化方法高效制備了L-MePhe單元，采用匯聚式的策略完成了環六肽骨架的組裝，最后經過催化氫化整體脫保護實現了甘露霉素和的首次高效全合成。

我們的工作也驗證了當年惠氏公司通過核磁光譜推導的化學結構的正確性，為類似復雜糖肽天然產物的合成提供了重要的策略指導。陳弓說，更為重要的是，這項合成工作也為基于甘露霉素開發能夠克服現有耐藥性的新型抗生素藥物打下了堅實基礎。

據了解，美國化學會(ACS)旗下全球頂尖化工行業新聞14日對南開團隊的這一成果進行了專門報道。無獨有偶，2006年，正是該雜志的一則科普新聞引起了陳弓對甘露霉素的關注。

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