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英国留学:曼彻斯特实验室开发出更可持续、更快速的未来药物途径

来源:曼彻斯特大学官网  作者:W.lin  时间:2022-02-09 16:27:10

曼彻斯特大学的研究人员开发了一种新的强大且可持续的方法,将自然界中发现的酶与无毒合成催化剂结合起来,以提供生产药品和其他有价值的化学品所需的重要化学构件。


今天发表在《自然通讯》上的一项新研究描述了使用天然酶和富含地球且无毒的过渡金属催化剂来形成有机分子,以更有效和可持续的方式产生所谓的酰胺键。


酰胺键在天然和非天然分子中都非常重要。所有活的有机体都是由通过酰胺键连接在一起的蛋白质组成的,这些酰胺键将氨基酸结构单元的碳和氮原子连接在一起。酰胺键还存在于许多有助于保持人口健康的重要药物、提高作物产量的农用化学品和纺织品等材料中。


用于产生酰胺键的传统化学工艺是不可持续的,依赖于不可再生的成分、有害和浪费的试剂以及危险的溶剂,所有这些都导致了纯化和废物处理的困难。为了克服这些问题,曼彻斯特大学的一组科学家创造了一种结合天然和合成催化剂来克服这些问题的新方法。


领导该团队的曼彻斯特生物技术研究所 (MIB) 化学生物学教授Jason Micklefield说:“我们相信,我们开发的综合方法可以在工业规模上使用环保条件提供重要的化学品。

“我们使用了内部产生酶的细菌细胞。使用细胞可防止酶与可能导致相互失活的金属催化剂接触。这使得能够非常有效地生产各种重要的酰胺产品。”


研究员兼该研究的合著者Luis Bering补充说:“主要优势是我们的工艺可以在水中进行,而不是在通常使用的有机溶剂中进行,有机溶剂有毒、易燃、对用户有害并破坏环境。此外,大多数现有方法没有选择性,需要多个步骤并导致副产品。我们的方法克服了这些问题,以清洁且高产的单一工艺提供了我们所需的有价值的酰胺产品。”


研究人员将腈水合酶与无毒且富含地球的铜金属催化剂结合使用。通常不可能将这些不同的催化剂结合起来,因为它们会使彼此失活,因此它们通常用于昂贵的多步工艺中。研究小组发现,通过使用含有酶的细菌细胞,他们能够克服相容性问题并开发出一种综合工艺,提供更直接和环保的途径。研究人员设想,这种集成过程可以彻底改变我们制造分子的方式,以实现更可持续的未来。


参考链接:https://www.manchester.ac.uk/discover/news/manchester-lab-develop-more-sustainable-and-rapid-route-to-future-medicines/


编译:W.lin


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