近期，北京大學(xué)天然藥物及仿生藥物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室葉新山教授研究團(tuán)隊(duì)在多糖人工合成上取得突破性進(jìn)展，其“由92個(gè)單糖單元組成的分枝桿菌阿拉伯半乳聚糖的全合成”在糖合成領(lǐng)域具有里程碑式的意義。

該研究人員從簡(jiǎn)單易得的單糖原料出發(fā)，采用他們前期所發(fā)展的基于糖基供體“預(yù)活化”的一釜寡糖合成策略，以克級(jí)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了寡糖鏈的大量制備；并且利用構(gòu)象受限的糖基供體高立體選擇性地構(gòu)建1,2-順式糖苷鍵；隨后再次使用“預(yù)活化”一釜寡糖合成策略分別完成了兩條多糖鏈（A鏈和B鏈）的快速組裝；最后采用他們自己發(fā)展的糖基化反應(yīng)偶聯(lián)劑，經(jīng)[31+31+30]糖基化反應(yīng)，順利實(shí)現(xiàn)了高度分支化、由92個(gè)單糖單元所組成的阿拉伯半乳聚糖的首次全合成。

據(jù)葉新山介紹，如果將多糖的人工全合成比作建高樓的話，每一個(gè)單糖單元代表一層樓，此前世界紀(jì)錄只能建到20層～30層，而北京大學(xué)天然藥物及仿生藥物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)研究使多糖這座大樓成功建造到92層。這是迄今人類所合成的最大、最復(fù)雜的均一結(jié)構(gòu)的多糖分子，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

阿拉伯半乳聚糖的結(jié)構(gòu)示意圖

葉新山團(tuán)隊(duì)選取阿拉伯半乳聚糖這個(gè)多糖為目標(biāo)分子。該分子由一條半乳聚糖鏈（A鏈）和兩條緊密靠近的阿拉伯聚糖鏈（B鏈）所組成，具有高度分支的結(jié)構(gòu)。

據(jù)了解，多糖是一類在生命體中發(fā)揮著重要作用的生物大分子，但多糖的結(jié)構(gòu)卻非常復(fù)雜，使多糖的合成難題長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著合成化學(xué)家，令化學(xué)家望而卻步，嚴(yán)重地制約著人們對(duì)多糖的生物學(xué)功能的認(rèn)識(shí)以及實(shí)現(xiàn)它在改善人民生活質(zhì)量方面的用途。

阿拉伯半乳聚糖是一種重要的多糖，它是結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的重要組成成分，與細(xì)菌的存活力和致病力密切相關(guān)。

該多糖的化學(xué)合成有助于開發(fā)預(yù)防結(jié)核病的新型糖疫苗，對(duì)解決日益凸顯的結(jié)核菌耐藥性問題具有重要意義。