面向世界科技前沿 | 浙工大青年学者侯卫小组发展了一种生物兼容的Se-N交换点击化学
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，浙江工业大学药学院侯卫与上海科技大学免疫化学研究所许红涛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。
SeNEx：一种革新的生物兼容偶联技术
SeNEx点击化学是一种高效的合成方法，具有条件温和、操作简单、收率高、高度可预测性、官能团相容性优异和反应快速（二级速率常数k2 ≥ 14.43 M-1s-1）等特点。得益于SeNEx的优异点击化学特性，它在含硒小分子的高通量合成（构建含硒天然产物原位组合库）和生物大分子（DNA、奥曲肽和曲妥珠单抗等）的精准硒化修饰方面均有良好的表现。未来，SeNEx点击化学有望成为合成化学、材料科学、化学生物学、医学化学和药物发现等多学科领域的变革性技术平台。
值得强调的是，Se-N交换点击化学（SeNEx）是继诺贝尔奖得主Sharpless教授提出的S-F交换点击化学（Sulfur-Fluoride Exchange, SuFEx）和Moses教授提出的P-F交换点击化学（Phosphorus-Fluoride Exchange, PFEx）之后，又一种以亲核取代为核心机理的点击化学。但SuFEx 和PFEx都是以F原子作为离去基团，并且S（VI价）和P（V价）都是高价态，而SeNEx是以N原子作为离去基团，并且Se是较低的II价，因此表现出明显的原创性和独特性。
“SeDEL”、“SeClick”和“SeNEx”
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。
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原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202318534
学者介绍
侯卫
副研究员，博士生导师。已发表SCI论文45篇（ORCID: 0000-0002-9027-8991），其中以第一作者或通讯作者（含共同通讯）在Angew. Chem. Int. ed.（3篇封面论文）、Adv. Sci.（1篇卷首插图论文）和J. Med. Chem.（1篇高被引论文）等杂志上发表论文35篇，总被引逾1500次，其中7篇论文的单篇被引次数超过100次，13篇超过50次。相关成果多次被Nat. Synth.、Chem、JACS、Angew.、Nat. Commun.和Chem. Rev.等专业杂志进行引用并作亮点报道。以第一发明人获授权发明专利4项。参与译著《成功药物研发II》和《早期药物研发》两本专著，并应邀参编英文专著《Privileged Scaffolds in Drug Discovery》。2022年4月入选浙江工业大学“十四五”高层次人才培育C类计划，2023年入选浙江工业大学青年英才。
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