近日,四川大學化學學院余志鵬教授團隊在生物正交光點擊化學領域取得了重要進展。他們巧妙地融合了兩條獨立且激發波長不同的光化學反應途徑:一方面,成功實現了悉尼酮光解重排生成腈亞胺(NI)1,3-偶極體(λ1);另一方面,實現了七元硫雜環偶氮苯二氧化物(DBTDD)的Z-異構體向高環張力的E-異構體的光開關調控(λ2),從而原位生成了瞬態高環張力的活性親偶極體?;趨f同作用,團隊開創性地開發出一種雙波長交叉激活的光點擊反應系統。該系統利用光能原位加速反應進程,不僅實現了高時空分辨率的生物正交修飾,還避免了傳統生物正交反應中環張力分子在活體環境中穩定性不足的問題。通過這一創新策略,團隊成功實現了人工磷脂分子在活體細胞膜上的微米級精準修飾,為細胞膜的動態研究提供了新方法。




通過對比分析,作者發現DBTDD修飾的磷脂分子(DBTDD-PL)在雙波長同步光照射下,相較于DBTD修飾的磷脂分子(DBTD-PL),展現出更高的光加速標記效率(18.3倍對比3.1倍,圖3f-g)。這一特性使得DBTDD-PL特別適用于活細胞膜的多維協同光控生物正交偶聯應用。此外,借助數字微鏡技術實現雙波長光刻刺激,作者成功實現了1.3微米分辨率的細胞膜節段示蹤(圖3h)。這充分證明了DBTDD在探索活體系統中光能利用方面的巨大潛力,具有極高的應用價值。
總體而言,七元硫雜環偶氮苯二氧化物作為一類合成簡單且穩定的光開關分子,與悉尼酮協同組成雙波長相交光控制的光點擊系統,為三維高精度活細胞成像和生物材料原位光打印研究提供了新的化學基礎。



Zhihao Liu, Cefei Zhang, Sitong Li, Dr. Yuqiao Zhou, Fengying Lan, Prof.?Dr. Xiaohu Zhao, Prof.?Dr. Zhishan Su, Prof.?Dr. Changwei Hu, Prof.?Dr. Pengchi Deng, ?Prof.?Dr. Zhipeng Yu
該論文的第一作者是四川大學化學學院的碩士研究生劉志豪和博士研究生張策飛,通訊作者是蘇志珊教授、鄧鵬翅教授和余志鵬教授。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202501936