新华社客户端南京7月22日电 记者从南京大学获悉，该校配位化学全国重点实验室、化学化工学院陆红健教授团队在分子骨架编辑领域取得新进展，通过精准操控氮原子，仅一步就将氮杂五元环分子改造为二氮六元环分子，克服了传统六元环合成路径步骤多、成本高的缺陷，为新药设计提供了全新视角。国际学术期刊《科学》近日在线发表了相关研究论文。
陆红健告诉记者，传统的药物分子改造就像拆掉整栋楼再一块块砖头重新盖，必须从头开始一步步合成，过程复杂且成本高昂。分子骨架编辑技术无需拆解整个分子，而是直接在原有骨架上插入或删除特定的原子，一步就能改造分子结构，大大提高了效率。早在2017年，陆红健团队就报道了“氮原子删除”的研究成果，成功将单个氮原子从分子骨架里“摘”出来，而不破坏分子其它结构。
“氮原子对分子的溶解性、生物活性等特性发挥关键作用。含氮分子广泛存在于天然产物和生物体内，如生物碱、蛋白质、核酸、氨基酸等。”论文第一作者、南京大学化学化工学院2022级博士研究生李京昊介绍，在医药化学领域，五元、六元含氮杂环化合物是最重要的分子骨架，因此，针对含氮杂环化合物开发骨架编辑技术具有实际应用价值。
团队通过系统梳理和筛选，使用市面上能够买到的试剂二苯基磷酰羟胺，在65℃温和条件下反应12小时，完成了氮杂五元环的氮原子插入反应。
“这项技术的创新之处在于，它突破了传统合成化学的局限，实现了对药物分子核心骨架的直接编辑。”陆红健说，“我们不仅成功将这项技术应用于多种药物活性分子的改造，更重要的是，这项技术为药物研发提供了全新的分子设计策略，未来有望推动更多创新药物的开发。”
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