改写百年酰胺键合成路径 北大团队以酶工程开辟药物绿色制造新通道

酰胺键是连接氨基酸形成蛋白质的关键化学键,广泛应用于医药和化工领域;自1902年费歇尔首次人工合成以来,酰胺键的构建一直依赖羧酸原料,伴随着高污染、高能耗的问题。尽管化学家不断改进合成方法,但对羧酸的依赖和化学废物的产生始终制约着绿色制造的实现。 北京大学雷晓光教授团队另辟蹊径,将目光转向自然界的高效催化剂——酶。通过精准改造醛脱氢酶的活性中心,研究团队使其能够直接催化醛与胺分子在水相中结合,一步形成酰胺键。此方法不仅跳过了传统的羧酸中间体步骤,还避免了有毒试剂的使用,达成了"原子经济"。 该技术的优势在于适用范围广且环保。研究团队更将合成起点拓展至更廉价的醇类化合物,大幅降低了原料成本。以抗癌药物伊马替尼为例,新方法显著简化了合成步骤,减少了废弃物产生,表现出工业化应用的潜力。目前,国内外多家制药企业已与团队合作,推动该技术在实际生产中的应用。 这一成果为生物制造产业提供了关键技术支持。在全球推动绿色低碳发展的背景下,我国科学家在生物催化领域的突破,有望为医药、化工等行业的高质量发展提供新的动力。

从费歇尔时代的化学试剂到当代的生物催化,酰胺键合成的演进过程见证了科学技术的进步;北京大学团队的此突破解决了困扰化学家百年的技术难题,也为绿色化学和生物制造指明了发展方向。在全球产业升级和可持续发展的大背景下,这类基础性、原创性的科技创新正成为推动我国从化学大国向化学强国转变的重要力量。