加州大学圣塔芭芭拉分校化学教授杨洋（Yang Yang）团队与匹兹堡大学研究人员合作，在《科学》杂志发表突破性研究成果。该团队开发出一种酶促多组分反应方法，通过生物催化剂与光催化剂的协同作用，成功生成包含六种新型分子支架的化合物库，这些分子结构此前无法通过传统化学或生物手段获得。
"分子结构的创新性和多样性对药物化学至关重要，"杨教授指出，"传统观念认为生物催化主要用于大规模工业生产，但我们的研究表明，新型生物催化技术在加速组合化学合成、拓展药物研发化学空间方面具有巨大潜力。"
这项多样性导向合成技术的核心在于碳-碳键的精准构建。作为有机化学的基础结构单元，碳-碳键的定向形成可产生具有特定三维构型的生物活性分子。研究团队通过整合酶的高效选择性与合成催化剂的广谱适应性，采用协同化学反应机制，在光照条件下产生活性自由基中间体，最终实现碳-碳键的立体专一性构建。
该技术突破性体现在：
- 酶-光催化剂协同系统：利用光催化剂产生的自由基活性物种，与酶催化循环协同作用
- 立体选择性控制：通过计算机模拟（匹兹堡大学Liu团队）精确调控分子三维构型
- 底物普适性：验证显示该体系适用于多种前体物质的高效转化
- 环境友好性：常温常压下进行反应，减少有机溶剂使用
研究团队包括UCSB的陈张、周俊等，匹兹堡大学的谢佩佩和Turki M. Alturaifi，以及英国Prozimix Ltd公司的James Finnegan和Simon Charnock。实验验证表明，该技术可将反应效率提升至传统方法的3-5倍，且产物光学纯度达到98%以上。
这项研究为新型药物开发提供了革命性工具，通过扩展可访问的化学空间，有望加速抗癌药物、神经退行性疾病治疗剂等创新药物的研发进程。
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