图 单碳原子替换的吲哚骨架编辑策略

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22471108）等资助下，兰州大学曾会应团队与加拿大麦吉尔大学李朝军教授合作，在吲哚骨架编辑领域取得进展。研究成果以“单碳原子替换的精准吲哚骨架编辑（Precision indole skeletal editing for single-carbon replacement）”为题，于2026年4月30日在线发表于《科学》（Science）杂志上。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec3587。

　　吲哚骨架广泛存在于药物分子、天然产物及多类生物活性分子中。据不完全统计，全球临床使用的药物中有70余种含有吲哚结构。因此，在核心结构不变的情况下，如何对吲哚骨架实施高效、精准的深层改造，是药物开发和天然产物全合成领域亟待解决的科学问题。

　　针对上述问题，该研究团队利用天然色胺侧链的结构特点，将其转化为驱动分子内部骨架编辑的“分子机械臂”。在光化学条件下，触发分子内串联反应，实现吲哚骨架的可控重组：一方面，原有的一个碳原子被精准置换；另一方面，相应位置同步引入新的功能基团。该反应对具有不同电子性质和空间位阻的芳基、烷基、酰基底物均表现出良好兼容性；同时本方法不仅能实现同位素标记，还能高效引入氨基酸、肽段及药物分子片段。应用该骨架编辑策略，研究团队开发了迄今最精简、高效的单萜吲哚生物碱 Quebrachamine合成路线，将原有的9步缩短至4步，同时总收率从17.8%提升至31%。该策略能同时实现骨架重构与定点官能团化，在复杂分子后期修饰、天然产物全合成、药物结构优化及分子多样性拓展等方面具有重要应用价值。