韩团队开发在常温常压下首个单原子编辑工具

文摘   科技   2024-11-15 16:24   四川  
韩国科学技术院(KAIST)的研究团队成功开发出全球首个能在室温、大气压条件下进行单原子编辑的工具,这一突破性技术有望彻底改变药物发现的过程。该技术主要针对药物分子中的关键原子进行精确编辑,以最大限度地提高药物疗效。

(图:五元芳香杂环中的单原子交换  来源:Science

这项创新技术的核心在于利用光能驱动的光催化剂,该催化剂充当"分子剪刀",能够在温和条件下自由切割和连接五元环结构。具体而言,研究团队成功开发了一种将呋喃化合物中的氧原子编辑为氮原子的技术,直接将其转化为在制药领域广泛应用的吡咯框架。这一过程通过新发现的反应机理实现,即激发的分子剪刀通过单电子氧化去除呋喃中的氧,然后依次添加一个氮原子。

该技术的重要性体现在以下几个方面:首先,它克服了传统方法中在复杂有机分子中实现特定原子替换的挑战,简化了化学合成过程。其次,它提供了高度的多功能性,可以应用于复杂的天然产物或药物分子。最后,这项技术为建立更广泛的候选药物库开辟了新途径,这在制药领域一直是一个关键挑战。

研究团队期望这项基础技术将用于彻底改变药物开发过程,为新药研发提供更多可能性。这项研究成果已发表于《科学》杂志,并在该杂志的"透视"部分得到了特别关注,突显了其在科学界的重要性和潜在影响。

编译整理|吴晓燕

本期编辑|刘怡伶

参考文献|Photocatalytic furan-to-pyrrole conversion

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