鹵過(guò)氧化物酶是中藥和自然界中廣泛存在的一大類(lèi)酶的總稱(chēng)，依氧化能力強(qiáng)弱可進(jìn)一步分為氯過(guò)氧化物酶、溴過(guò)氧化物酶和碘過(guò)氧化物酶；該酶以H2O2為綠色氧化劑，可催化產(chǎn)生活性中間體X+（X = Cl, Br or I），參與數(shù)十種以上的生源合成反應(yīng)，具有綠色、高效、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)勢(shì)。然而，該酶在實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)制備領(lǐng)域卻面臨酶活不穩(wěn)定的困境，無(wú)法充分展現(xiàn)其廣闊的綠色合成優(yōu)勢(shì)；為此，我校中藥學(xué)院趙國(guó)棟課題組長(zhǎng)期關(guān)注于如何利用廉價(jià)、易得且穩(wěn)定的Fenton反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鹵過(guò)氧化物酶仿生催化劑的制備，進(jìn)一步基于“Fenton-鹵過(guò)氧化物酶仿生”催化體系，構(gòu)建特異性L(fǎng)inker連接子，開(kāi)發(fā)“多肽平行合成微反應(yīng)器”新技術(shù)，最終服務(wù)于動(dòng)物藥多肽類(lèi)藥效物質(zhì)的深入挖掘，尤其是珍稀瀕危動(dòng)物藥的相關(guān)研究。
課題組在前期 Science Advances , 2024, 10(49), eadq0028基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展深入研究，開(kāi)發(fā)了綠色新型Bis(2-pyridylmethyl)amine（BMPA）配位Fe鹽催化劑[Fe(BMPAm)Br3]，實(shí)現(xiàn)了綠色氧化劑H2O2驅(qū)動(dòng)的各類(lèi)基元反應(yīng)，包括雜環(huán)制備、吲哚氧化重排、二氫吡喃酮構(gòu)建、1,3-二噻烷脫保護(hù)、硫亞胺合成等。實(shí)驗(yàn)完成了X-射線(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)表征、核磁數(shù)據(jù)采集、紅外峰歸屬、高分辨質(zhì)譜確證、手性分子比對(duì)拆分等工作，采用了熒光探針追蹤活性中間體HOBr、ABTS捕獲羥基自由基HO?、電子順磁自旋和同位素O18標(biāo)記等技術(shù)。相關(guān)研究成果于近期發(fā)表于自然指數(shù)期刊/四大化學(xué)頂刊Angew Chemie International Edition，DOI: 10.1002/anie.202505907，北京中醫(yī)藥大學(xué)為第一且通訊單位。
上述基于“Fenton-鹵過(guò)氧化物酶仿生”催化體系可應(yīng)用于關(guān)鍵Linker連接子HMPA和HMPB的制備，完成“多肽平行合成”微反應(yīng)器的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)中藥多肽類(lèi)藥效物質(zhì)的批量制備和結(jié)構(gòu)確證，最終服務(wù)于動(dòng)物藥藥效物質(zhì)的深度挖掘。部分相關(guān)研究成果，可參見(jiàn)課題組于近期發(fā)表于中科院一區(qū)及多肽領(lǐng)域的期刊（ Food Research International , 2025, 212 , 116475； Peptide Science , 2025, 117 , e70002； Journal of Peptide Science , 2025, 31 , e70023）。趙國(guó)棟課題組后續(xù)將基于“Fenton-鹵過(guò)氧化物酶仿生”綠色催化體系，合成不同的Linker連接子，進(jìn)一步提升“多肽平行合成”微反應(yīng)器的制備性能，為中醫(yī)藥領(lǐng)域相關(guān)瓶頸問(wèn)題的解決助力。