川觀新聞記者 高杲
一場微觀世界的精密化學重構悄然開啟。12月16日上午9點，中國科學院成都生物研究所（以下簡稱“成都生物所”）國家天然藥物工程技術研究中心的實驗室內，一排排裝著淡黃色液體的反應瓶整齊排列，工作人員將反應瓶緩緩送入專用儀器，瓶中的糖分子開始“進化”，解鎖治病新功能。
工作人員在進行實驗（圖片由成都生物所提供）
這一切，來源于一項糖科學領域的新進展——近日，成都生物所研究員馬小鋒團隊公布，通過光氧化還原催化技術，首次實現糖分子C1和C2位的同步、精準碳基修飾，該技術為結構多樣的復雜糖類藥物研發提供了解決方案，按下了糖基藥物研發的“加速鍵”。
糖，在大眾印象中，是甜味的載體，但在現代研發領域，也是治病的“利器”。不管是治療糖尿病的恩格列凈，還是抗凝血藥物磺達肝癸鈉，它們的核心成分都是經過精準修飾的糖分子。
“所謂修飾，就像是給有潛力的‘糖士兵’配備裝備。”馬小鋒打了一個比方：未經修飾的糖分子如同赤手空拳的士兵，修飾能為其裝上“鎧甲”和“武器”，賦予細胞識別、信號傳遞等治病功能，讓它精準對接病灶、高效發揮藥效。
在業內，單一位點的糖分子修飾技術已趨于成熟，多位點的精準修飾卻是難啃的硬骨頭。
馬小鋒坦言，糖分子的多位點精準修飾面臨雙重挑戰：一方面，糖分子的結構遠比核酸、蛋白質復雜，各個位點緊密相連、牽一發而動全身，想要同時嵌入多個不同的功能模塊，難度堪比在精密鐘表上添加新齒輪；另一方面，藥物療效對糖分子的立體構型要求極為嚴苛，傳統技術無法精準控制，導致有效產物占比極低。“有時候，團隊忙活幾周，有用的產物寥寥無幾，大部分都是無法使用的廢料，既耗時又耗力。”
為破解這一“甜蜜的煩惱”，馬小鋒團隊另辟蹊徑，提出雙重立體控制反應機制。
“相當于給整個反應過程裝上了導航和模具。”團隊成員、成都生物所青年副研究員謝德盟，進一步拆解技術核心：糖烯C3位取代基的空間導向作用如同精準導航系統，能鎖定修飾位點的立體化學，確保反應不跑偏、不缺位；自由基Smiles重排過程中的順式稠合雙環過渡態，像量身定制的精密模具，將產物的立體構型牢牢固定，保證其符合藥效要求。“這套雙重保障機制，從根本上解決了傳統技術‘修飾不準、構型混亂’的核心痛點。”
更令人驚喜的是，這項技術還具備超強的兼容性和實用性：無論是葡萄糖、半乳糖等常見單糖，纖維二糖、乳糖等復雜二糖，還是含有游離羥基的糖烯，都能高效參與反應。
“就像打造了一條萬能裝配線，能根據不同藥物的研發需求，靈活搭配裝備。”團隊成員楊建介紹，鹵素、酮基、酰胺基等多種功能模塊，以及糖、氨基酸、肽等復雜結構片段，都能輕松嵌入糖分子中。這一特性為構建結構多樣的復雜糖衍生物庫提供了充足原料，讓科研人員能快速篩選出活性更高、療效更優的候選藥物。
作為治療領域的“潛力股”，糖類藥物在抗腫瘤、降糖、抗感染等方面作用明顯。此次技術突破，不僅成功破解多位點差異化修飾的行業瓶頸，還有望大幅加速糖基抗腫瘤藥物、降糖藥物的研發進程。
“成果發布后，我們已經接到不少企業和科研機構的合作咨詢電話。”馬小鋒說，這讓團隊對技術落地應用和后續推廣信心十足。
從單點位修飾到雙位點精準改造，這場發生在微觀世界的“裝備升級”，讓小小的糖分子釋放出更大的醫藥價值。在成都生物所的實驗室里，一個個反應瓶中，正孕育著更多“甜蜜的可能”。
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