作者:叶满山 来源:中国科学报 发布时间:2025/9/14 15:46:00
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自由基化学助力新型广谱抗病毒药物研发

 

近日,中国农业科学院兰州兽医研究所动物免疫与代谢创新团队和兰州大学动物医学与生物安全学院联合攻关,研究人员通过自主研发的“自由基介导脱氧磷酰胺化策略”,成功合成出系列新型抗病毒化合物,为全球公共卫生安全与畜牧业健康发展开辟新路径。

近年来,猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪流行性腹泻病毒及H1N1流感病毒等病原体的持续肆虐,不仅造成全球畜牧业年损失超数百亿元,更引发多起人畜共患病事件。传统抗病毒药物研发面临三重困境:病毒快速变异导致耐药性增强、化学合成路径复杂低效、候选药物种类有限难以应对多样化病毒。研究团队在前期筛查中发现,具有抗病毒活性的N-(2-(二苯基磷酰基)-1H-茚-3-基)-P,P-二苯基次膦酰胺化合物(IDPA)虽能抑制病毒,但传统金属催化合成法存在成本高、污染大等缺陷,制约了其临床转化进程。

研究团队突破性开发出"无金属、无光照、无外加电能"的绿色合成体系,通过自由基反应直接将酮类化合物转化为IDPA及其衍生物。这一创新技术将合成步骤从传统方法的3步缩减至1步,反应效率提升80%,且完全避免重金属残留风险。实验数据显示,新合成的31种衍生物中,有28种对猪繁殖与呼吸综合征病毒展现出显著抑制效果,其中有4种化合物抗病毒效果显著优于IDPA,在细胞层面的抗病毒活性是IDPA的5倍。

研究团队通过组学和人工智能技术证实,IDPA化合物通过精准下调病毒入侵关键蛋白CD163和宿主应激蛋白HSP70,有效阻断病毒复制周期。更令人振奋的是,安全性评估显示该类化合物对哺乳动物细胞无显著毒性,且对经典猪瘟病毒、猪圆环病毒等5种病原体均具有抑制作用,有望实现真正意义上的"一药多防"。

该研究构建的“化学合成-生物评价-机制解析”技术体系,实现了从分子设计到药效验证的全链条创新。通讯作者肖书奇教授指出:“这项研究不仅开发出新型抗病毒先导化合物,更重要的是建立了绿色高效的研发平台,为应对未来可能出现的病毒威胁提供了技术储备。”

相关论文信息:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c10745

 
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