吡咯［1，2-α］吲哚是一种结构新颖的融合杂环骨架，也是许多天然活性产物和药物的基本结构单元及合成中间体。吡咯［1，2-a］吲哚杂环衍生物因其具有广泛而显著的生物活性，在有机合成和药物化学中备受关注。植物提取物一直以来都是活性化合物的重要来源，目前从植物提取物中发现并分离得到的基于吡咯［1，2-a］吲哚杂环结构的生物碱有Isatisine、isoborreverine、flinderoles、polyavolensin和yuremamine。笔者综述了国内外对吡咯［1，2-a］吲哚杂环衍生物的生物活性研究进展，在筛选活性化合物和候选药物方面具有良好的发展前景。

糖尿病心肌病是指持续高血糖状态导致的心肌结构和功能重塑。糖尿病心脏对脂肪酸的摄取持续增加，超出对脂肪酸氧化的能力后，过剩的脂肪酸合成脂质和脂质中间体在心肌组织内异位蓄积，最终引发心脏结构和功能的一系列病理改变，即心肌脂毒性。脂滴是负责储存中性脂质的细胞器，并通过生长与降解过程调控脂质合成与分解代谢，是维持脂质稳态，实现能量代谢平衡的关键环节。糖尿病心脏内观察到的大量的脂滴累积说明脂质代谢异常，导致脂毒性加剧。该文综述了脂滴与心肌脂毒性的关系，并总结了脂滴相关蛋白在调节脂质代谢中的作用。以期为重新调节糖尿病心脏脂质稳态，减轻心肌的脂毒性，开发临床治疗糖尿病心肌病的药物提供新的潜在靶标。

目的 在喹啉环的C-2 位引入亲脂性苯胺基团,C-7 位引入亲水性基团,得到新型 2-苯氨基喹啉衍生物,探究其抗肿瘤细胞增殖活性.方法 以DL-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸为原料合成关键中间体,与喹啉母核连接合成一系列 2-苯氨基喹啉衍生物.采用CCK-8 法测试目标化合物对人肝癌细胞(HepG2)和非小细胞肺癌细胞(A549)的抗增殖活性.通过Autodock软件测试目标化合物与血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor,EGFR)蛋白的结合效果.结果 合成了 16 个新型 2-苯氨基喹啉衍生物,经 1H NMR、LC-MS 确证其结构.体外抗肿瘤实验结果表明,目标化合物 T-7与T-8的抗肿瘤活性与阳性对照药吉非替尼以及乐伐替尼相当.Autodock软件预测结果与体外抗肿瘤实验结果一致.结论 新型 2-苯氨基喹啉衍生物具有抗肝癌和非小细胞肺癌的作用,为进一步探究喹啉衍生物类抗肿瘤药物打下基础.

(S)-2-氨基丁醇同时具有羟基及氨基官能团,是多种重要药物分子的关键手性中间体,生物合成(S)-2-氨基丁醇尚缺少有效的酶元件.以塞格尼氏菌(Segniliparus rugosus)来源的羧酸还原酶SrCAR为研究对象,通过对实验室已有SrCAR突变文库进行筛选测试,结合活性位点共进化分析,同时利用组合活性中心饱和突变策略(Combi-natorial active-site saturation test,CAST)构建新的突变体文库,经测试最终获得优势突变体XH7(G430V/E533F/A627N).该突变体催化底物N-Boc-(S)-2-氨基丁酸到醛产物的活性(keat/Km)较野生型SrCAR提高2.1倍,热熔值(Tm)提升2.3℃.进一步通过引入荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)来源的醇脱氢酶PfADH,可还原N-Boc-(S)-2-氨基丁醛到醇产物.XH7和PfADH的双酶共表达体系反应5 h即可将20 mmol/L底物实现几乎完全转化,转化率达到99％,并经脱Boc保护与分离纯化获得终产物(S)-2-氨基丁醇,得率为60％.通过分子动力学模拟解析最优突变体活性及热稳定性提高的分子机制,为SrCAR酶设计改造提供新的研究思路,拓展酶法合成(S)-2氨基丁醇的生物酶工具箱,可为类似高附加值医药中间体的生物合成提供理论和实践指导.

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是公认的食品安全菌株,目前已被用于多种高附加值产品的生物合成,包括被广泛用作营养化学品和药物中间体的N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid,NeuAc).响应目标产物的生物传感器被广泛用于代谢工程中的动态调控和高通量筛选等方面,以提高生物合成效率.但是,枯草芽孢杆菌中缺乏可高效响应NeuAc的生物传感器.因此,本文首先测试和优化了能将胞外NeuAc转运进胞内的转运蛋白,获得了一系列具有不同转运能力的菌株,以用于后续响应NeuAc的生物传感器的验证;随后将响应NeuAc的转录因子Bbr_NanR的结合位点插入枯草芽孢杆菌组成型启动子的不同位置,筛选具有活性的杂合启动子;接下来,通过在具有NeuAc转运能力的枯草芽孢杆菌中表达Bbr_NanR,选择能响应NeuAc的杂合启动子,并进一步通过优化 Bbr_NanR 表达量获得了一系列动态范围广、激活倍数高的生物传感器,其中生物传感器P535-N2能灵敏地响应胞内NeuAc浓度的变化,具有最大的动态范围,为(180?20 245)AU/OD;P566-N2 则具有最高的激活倍数,为 122 倍,是已报道的枯草芽孢杆菌中响应N-乙酰神经氨酸的生物传感器的 2 倍.本文构建的响应NeuAc的生物传感器可用于高产NeuAc的酶突变体和枯草芽孢杆菌菌株的筛选,为枯草芽孢杆菌生物合成NeuAc提供了高效、灵敏的分析和调控工具.

L-高苯丙氨酸(L-homophenylalanine,L-HPA)作为一种重要的非天然氨基酸,是合成治疗高血压的普利类药物等的关键中间体,具有广阔的市场前景.目前L-高苯丙氨酸的合成主要依赖于化学法,但化学合成L-高苯丙氨酸具有原料昂贵、步骤繁琐和污染严重等缺点,限制了广泛应用.因此,国内外研究者对L-高苯丙氨酸的酶法生产进行了深入的研究.本文就目前酶法合成L-高苯丙氨酸的工艺,包括脱氢酶法、转氨酶法、海因酶法和脱羧酶法的研究进展进行了综述,为酶法合成L-高苯丙氨酸提供一定的借鉴,为最终实现L-高苯丙氨酸的酶法工业化生产奠定基础.

(R)-3-氨基丁醇[(R)-1]是合成多个药物的关键中间体,其合成工艺优化有重要意义.参照专利,以(R)-α-苯乙胺[(R)-3]为手性助剂,终产品为(S)-3-氨基丁醇.改用(S)-3,与4-羟基-2-丁酮(2)反应,在氢气、雷尼镍作用下制得(R)-3-[[(S)-1-苯乙基]氨基]-1-丁醇[(R)-5]与(S)-5,制备其盐酸盐,再用乙醇和乙酸乙酯(体积比3∶1)混合溶液重结晶,得到5盐酸盐,用氢氧化钠水溶液游离、乙酸异丙酯萃取得到5,经钯炭、甲酸铵脱除苄基得到1.优化后1的总收率为56.04％(以2计),化学纯度98.5％,ee值99％,适合工业化生产.

[目的]11α,17α-双羟基黄体酮是重要的甾体激素类药物中间体,应用价值大.赭曲霉(Aspergillus ochraceus)CICC 41473 的 11α羟化酶CYP68J5 是转化 17α-羟基黄体酮生成 11α,17α-双羟基黄体酮的关键酶,但其催化性能有待于提升.[方法]在课题组前期确定的关键氨基酸位点D118、F216 和M488 基础上,通过定点饱和突变和底物转化实验进行优良突变体的筛选;使用AutoDock进行酶与底物的分子对接,并通过Discovery Studio和Gromacs分别研究分子间相互作用力和分子动力学模拟.[结果]突变体D118V、F216W、M488L和M488W具有催化性能,其中,优良突变体D118V的活性最高,其在底物浓度 0.5 g/L时,生产强度为 431.66 mg/(L·d),较野生型提高了 2.12 倍,这可能是因为当 118 位的天冬氨酸突变为缬氨酸后,该位点与底物之间产生了新的疏水相互作用,增强了酶的底物结合口袋的疏水性.分子动力学模拟结果表明酶的整体构象更稳定,酶与底物的结合更紧密.[结论]通过定点饱和突变获得了催化性能显著提升的优良突变体D118V,研究结果为甾体 11α羟化酶的改造提供了应用案例和理论指导.

妥卡替尼(1)是一种可口服的人类表皮生长因子受体酪氨酸激酶(HER2)抑制剂,临床上主要用于治疗HER2阳性乳腺癌.文章分别对1及其重要中间体4-([1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-7-氧基)-3-甲基苯胺(2)的合成方法进行了总结、概括,并对各路线进行了简要评述,为该药物的合成工艺研究提供有益参考.

11α,17α-二羟基黄体酮(11α,17α-dihydroxy progesterone)作为甾体激素类药物的重要中间体,其生物合成主要以17α-羟基黄体酮作为底物转化生成.为探究不同微生物对17α-羟基黄体酮的转化能力,以11株具有甾体羟化能力的菌株为研究对象,通过全细胞生物转化实验,筛选得到了 一株转化能力最强的菌株亚麻刺盘孢SF-307.通过单因素实验和正交设计进行菌株发酵培养基组分优化,确定了最适发酵培养基:15 g/L可溶性淀粉、1.8 g/L氯化铵、0.6 g/L氯化镁、3 g/L玉米浆.优化培养基后的亚麻刺盘孢SF-307转化产物唯一,当底物投料量为0.5 g/L,添加1％(V/V)乙醇进行助溶,转化56 h时,底物转化率为93.2％,11 α,17α-二羟基黄体酮的最高浓度为224.1 mg/L,较优化前提高61.1％.上述结果表明:亚麻刺盘孢SF-307作为一株全新的17α-羟基黄体酮羟化菌株,发酵优化可显著增强17α-羟基黄体酮转化产物的选择性,缩短转化周期,对11α,17α-二羟基黄体酮的工业生产意义重大.