瀕危藥材資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和天然含量極低活性成分的獲得是目前中醫(yī)藥發(fā)展所面臨的瓶頸之一。如何在不污染環(huán)境的條件下實(shí)現(xiàn)昂貴中藥單體的高效合成,是工業(yè)和學(xué)術(shù)界所共同關(guān)注的問(wèn)題。
芬頓反應(yīng)是一種極為綠色且廉價(jià)的氧化體系,但由于選擇性較差,目前主要局限于污水處理領(lǐng)域。如能提高反應(yīng)選擇性,使其廣泛應(yīng)用于高活性、昂貴、稀缺中藥單體的規(guī)?;苽洌貙a(chǎn)生巨大的產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)價(jià)值。近期,中藥學(xué)院趙國(guó)棟特聘副教授(C類(lèi)引進(jìn)人才,2021北京市科技新星)聯(lián)合香港科技大學(xué)童榮標(biāo)教授,利用協(xié)同催化策略,使選擇性差的羥基自由基通過(guò)“離子-自由基”緊密相互作用優(yōu)先與鹵負(fù)離子反應(yīng),并將原位生成的鹵正離子進(jìn)一步應(yīng)用于氧化、重排和溴代等反應(yīng)(詳見(jiàn)下圖)。相關(guān)成果發(fā)表于美國(guó)化學(xué)會(huì)主辦期刊:ACS Catalysis(Q1區(qū),IF 13.1),ACS Sustainable Chemistry & Engineering(Q1區(qū),IF 8.2)和英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)主辦期刊:Green Chemistry(Q1區(qū),IF 10.2),趙國(guó)棟特聘副教授為第一作者,北京中醫(yī)藥大學(xué)為第一單位。該策略即提高了芬頓化學(xué)的選擇性,也為“精準(zhǔn)中藥”的綠色制備提供了思路( ACS Catal. , 2021, 11 , 3740; Green Chem. , 2021, 23 , 2300; ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9 , 6118)。
通過(guò)開(kāi)發(fā)綠色合成策略,團(tuán)隊(duì)以極低的成本實(shí)現(xiàn)了18α-甘草次酸、神經(jīng)酸、蟲(chóng)草素等一系列高活性、昂貴、稀缺中藥單體的高效合成(> 30 g),并申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng),北京中醫(yī)藥大學(xué)為唯一專(zhuān)利權(quán)人。
中藥學(xué)院雷海民研究員為“精準(zhǔn)中藥”的綠色制備提供了實(shí)驗(yàn)室硬件和軟件的支持。北京中醫(yī)藥大學(xué)高層次人才啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)(NO: 90011451310022)保障了科研成果的高效產(chǎn)出。