Hebei Normal University

Aogacillins A和B是由Shiomi等人于2013年从拟青霉属真菌（Simplicillium sp. FKI-5985）培养液中分离得到的一类天然产物。它们不仅可以克服抗生素阿贝卡星(ABK)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的耐药性，还可以用来制备治疗肾癌、乳腺癌、阿尔茨海默病和二型糖尿病的药物。近日，河北师范大学张威团队实现了ent-aogacillin A和aogacillin B 的首次不对称全合成，为多官能化的螺环内酯天然产物及其类似物构效关系研究奠定了基础。 图1. Ent-aogacillin A和aogacillin B的全合成。图片来源：Chem. Sci. 在结构上，Aogacillins是一类含有螺环的β-羰基-δ-内酯，它们具有高度密集的官能团，特别是在δ-内酯环上具有连续的高氧化态，这都为其化学合成带来了挑战。其环外的不饱和末端双键也使得该类化合物更加不稳定。该工作探索了两种合成aogacillins天然产物的策略：基于Achmatowicz重排的策略和基于串联的羟醛缩合/δ-内酯化反应的策略。 在初始的逆合成分析中，作者提出aogacillins A和B可以由顺-2甲基-6-乙基环己酮III与呋喃的加成物II经Achmatowicz重排所得二氢吡喃酮中间体I的官能化来得到。 图2. 基于Achmatowicz重排策略对aogacillins A和B的逆合成分析。图片来源：Chem. Sci. 基于此策略，作者首先从2-甲基环己酮出发，经克莱森缩合、烯胺化、Benary反应、氢化还原四步合成了顺-2-甲基-6-乙基环己酮（5）。随后经呋喃加成、Achmatowicz重排、苄基保护成功得到了螺环中间体（7），该中间体可以30克的规模放大制备。在有了充足的螺环中间体来源之后，作者开始尝试对二氢吡喃酮的官能化以期得到目标天然产物。首先利用迈克尔加成引入甲基、苯硒基捕获、氧化消除得到了中间体（8）。然后CeCl3介导的1, 2-甲基加成并TMS保护得到两个非对映体（9a）和（9b）。在对双键双羟化、IBX氧化之后，作者对（11b）进行了氢化脱苄基、脱TMS保护、氧化得到内酯（12b）。遗憾的是最后消除成双键未能成功。另外，作者还尝试了将中间体（8）先双羟化、丙叉保护，再将C-5羰基转化为烯烃，但是由于空间位阻的影响也未能成功。 图3. 基于Achmatowicz重排策略对Aogacillins A和B的合成探索。图片来源：Chem. Sci. 基于Achmatowicz重排策略的失败均由于C-5位大位阻导致烯烃难以构建，由此作者意识到如果事先引入C-5位烯烃则可以避免该问题。新的合成策略如图4所示。Aogacillins A和B可以由醛VI与乳酸衍生物V的羟醛缩合随后内酯化关环来得到。而醛VI则可以由乙烯基金属试剂对顺-2-甲基-6-乙基环己酮III的加成来得到。基于此策略，作者首先利用异丙烯基格氏试剂对顺-2-甲基-6-乙基环己酮加成，再经烯丙位氧化得到醛（17）。之后再用Seebach-Fráter发展的手性合成子1, 3-二氧戊环-4-酮（18）与醛（17）发生一锅串联的aldol/内酯化反应得到一对非对映体（20a）和（20b）的混合物。最后将其用IBX氧化，再经制备HPLC分离便得到了aogacillin A的对映体和aogacillin B。此外，作者还利用DFT计算分析了aldol反应产物的立体化学。 由于HPLC的分离效率低导致ent-aogacillin A和aogacillin B的产率都很低。作者又从右旋香芹酮出发，经立体选择性乙基化、1, 4还原、臭氧脱异丙烯基得到手性纯的顺-2-甲基-6-乙基环己酮。再经过与前述相同的烯丙位C-H氧化、与Seebach-Fráter手性1, 3-二氧戊环-4-酮（18）进行aldol/内酯化便得到了手性纯的中间体（20a），并通过NOESY验证了其立体化学，是与DFT计算结果一致的。最后经IBX氧化，即以7步完成了ent-aogacillin A的不对称全合成。 图4. 基于羟醛缩合/内酯化策略对Aogacillins A和B的全合成。图片来源：Chem. Sci. 这一成果近期发表在Chemical Science 期刊上，河北师范大学的张威教授为论文的最后通讯作者。项目共同通讯作者包括河北师范大学的李晓艳教授和香港科技大学的童荣标教授。河北师范大学硕士研究生顾慧星和李紫祎为该论文的共同第一作者。该工作获得河北省春晖人才计划的资助。 Chem. Sci.2025, DOI: 10.1039/d5sc04554a

生物技术：探索生命密码的“未来产业”，河北如何抢占生物经济制高点？ 开篇导语基因编辑如何治愈疾病？合成生物学如何创造新材料？微生物如何变废为宝？生物技术，作为利用生命体或其组成部分来开发产品或改良工艺的技术，正在引领一场新的产业革命。它不仅是生命科学的前沿，更是医药健康、现代农业、绿色制造、环境保护等领域的核心驱动力。河北省的生物技术教育，依托多所高校的生命科学平台，积极布局这一战略性新兴专业。 #百家带货红人团#专业核心解读 生物技术是生物学与技术的交叉，侧重于将生命科学的发现转化为实际应用。核心课程包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程、生物分离工程、生物信息学等。它比生物工程更侧重上游的“技术原理”与“实验室研发”，比生物科学更侧重“应用导向”，培养的是能在生物医药、生物农业、生物制造等领域从事研发、生产、管理的专门人才。 河北院校实力纵览河北省的生物技术专业在综合性大学和具有行业背景的院校中均有开设，侧重点不同。 生命科学研究的传统力量河北大学 的生命科学学科是其优势学科之一，其生物技术专业可能更注重 “分子生物学技术”、“细胞生物学技术” 等基础研究与前沿探索，科研氛围浓厚，为学生继续深造（攻读研究生）进入顶尖研究机构或高校打下坚实理论基础。河北师范大学 的生物技术专业，则可能结合其师范特色，在 “中学生物学教育与现代生物技术普及” 方面有所侧重，或专注于某一特定生命科学领域的研究。 应用导向与产业结合河北科技大学 的生物技术专业，通常更偏向 “工业生物技术” ，与该校的生物工程、食品科学等专业形成协同，在发酵技术、酶制剂应用等方向有较好的实践平台。河北农业大学 的生物技术，则天然聚焦于 “农业生物技术” ，如作物分子育种、生物农药、兽用生物制品等，服务于现代农业发展，特色鲜明。 报考点睛与趋势展望有志于从事生命科学基础研究或前沿生物技术开发的考生，河北大学是理想起点。希望将生物技术应用于工业生产过程的考生，河北科技大学更具针对性。对农业生物技术有浓厚兴趣的考生，河北农业大学是省内最佳选择。需要明确，生物技术行业对学历要求较高，本科毕业多从事生产或技术支持，研发岗位通常需要硕士及以上学历。 合成生物学 是当前最具颠覆性的前沿，它使“设计生命”成为可能。基因与细胞治疗、微生物组工程、生物计算与AI驱动的药物发现、生物基化学品制造是核心增长点。选择院校时，关键考察其是否在合成生物学、生物信息学等前沿方向有实验室和课程，以及参与国家级、省级重大科研项目的情况。 互动结尾生物技术专家，是生命奥秘的“解码者”和“编程师”。你更想利用基因剪刀攻克遗传病难题，还是设计一个微生物细胞工厂来生产可持续的化工原料？面对生物技术“长周期、高投入、高回报”的行业特点，您认为从业者最重要的素质是什么？期待您的思考。

河北籍院士盘点：各领域成就与关联 医学领域院士 王拥军 基本信息：邯郸魏县人，现任首都医科大学附属北京天坛医院院长，北京学者，博士生导师。 研究领域：专注脑血管病的基础研究、临床应用和转化医学。 主要成就：首次提出缺血性脑血管病短程双通道双效应联合抗血小板治疗方案，让国际诊疗进入"双抗时代"；研发扩时间窗静脉溶栓新方法，成功开发4种新型溶栓药物；建立多组学逆向药物转化新范式，发现多个新药研发关键靶点；研究成果11次发表于《新英格兰医学杂志》等顶级期刊，两次获得国家科学技术进步二等奖。 与河北关联：担任邯郸市中心医院名誉院长，推动了国家神经系统疾病临床医学研究中心邯郸区域分中心的建立，显著提升当地医疗水平。 冯西桥 基本信息：沧州肃宁人，清华大学航天航空学院教授，教育部长江学者特聘教授。 研究领域：生物力学研究，涵盖生物分子、细胞、组织等多尺度力学机制。 主要成就：创立力化生多场耦合的生物稳定性理论；揭示肿瘤演化等力化生耦合失稳机制；建立生物组织时空多尺度动力学方法，阐明癌细胞转移力学规律；提出"王冯模型"微纳尺度表面力学模型，成果应用于航天航空和医疗康复领域；获得国家自然科学二等奖、教育部自然科学一等奖3项。 与河北关联：肃宁县梁村中学毕业，是河北本土培养的优秀科研人才。 张英泽 基本信息：河北医科大学校友，中国工程院院士，河北医科大学第三医院院长。 研究领域：创伤骨科临床研究。 主要成就：长期从事骨科诊疗技术创新，推动创伤骨科领域发展，在骨科医学方面做出重要贡献。 与河北关联：毕业于河北医科大学，长期在河北医科大学第三医院工作，培养大批骨科专业人才。 材料与力学领域院士 田永君 基本信息：燕山大学校友，中国科学院院士，燕山大学教授。 研究领域：超硬材料研究。 主要成就：专注超硬材料的高压合成与性能研究，突破传统材料限制，开发出新型超硬材料，成果广泛应用于工业领域。 与河北关联：燕山大学培养的首位院士，显著提升该校材料学科影响力。 黄庆学 基本信息：燕山大学校友，中国工程院院士，太原理工大学教授。 研究领域：机械设计与理论，侧重重型机械设计。 主要成就：在重型机械设计理论与方法、关键技术攻关方面取得突破，推动我国重型机械行业技术进步，包括大型起重机、轧钢设备设计创新等。 与河北关联：燕山大学毕业，是河北高校培养的机械领域顶尖专家。 地球科学与环境领域院士 贺泓 基本信息：河北师范大学校友，中国工程院院士，中国科学院生态环境研究中心研究员。 研究领域：环境工程，专注大气污染控制。 主要成就：在大气复合污染成因与控制技术、机动车尾气净化等方面取得重要突破，推动我国大气污染治理技术发展，获得国家科学技术进步二等奖等荣誉。 与河北关联：河北师范大学毕业，是河北培养的环境科学领域杰出代表。 毛景文 基本信息：河北地质大学校友，中国工程院院士，中国地质科学院矿产资源研究所研究员。 研究领域：矿产资源勘查，专注矿床成因与成矿规律。 主要成就：在矿床学理论、矿产资源评价与预测方面取得重大突破，发现多个大型矿床，为国家资源保障提供科学依据，获得国家科学技术进步二等奖等荣誉。 与河北关联：河北地质大学毕业，是河北培养的地质矿产领域顶尖专家。 侯增谦 基本信息：河北地质大学校友，中国科学院院士，中国地质科学院地质研究所研究员。 研究领域：地球科学，专注板块构造与成矿作用。 主要成就：在特提斯构造域成矿作用、大陆碰撞成矿理论等方面取得重要成果，推动地球科学理论发展，获得国家自然科学二等奖等荣誉。 与河北关联：河北地质大学毕业，是河北培养的地球科学领域杰出人才。 农业与生命科学领域院士 赵春江 基本信息：河北农业大学校友，中国工程院院士，北京市农林科学院研究员。 研究领域：农业信息技术，专注智慧农业与农业大数据。 主要成就：推动农业信息化技术发展，在农业物联网、智能决策系统等方面取得突破，显著提升农业生产效率，获得国家科学技术进步二等奖等荣誉。 与河北关联：河北农业大学毕业，是河北培养的农业信息化领域领军人物。 郭子健 基本信息：河北农业大学校友，中国科学院院士，香港大学教授。 研究领域：无机化学，专注金属配合物化学。 主要成就：在金属配合物设计、功能材料开发等方面取得重要成果，推动无机化学与材料科学交叉发展，对化学领域做出重要贡献。 与河北关联：河北农业大学毕业，是河北培养的化学领域杰出科学家。 刘孟军（院士候选人） 基本信息：河北农业大学教授，果树学（枣）专家，九三学社社员。 研究领域：果树学，专注枣产业科技创新。 主要成就：作为科技部重点领域创新团队（枣产业科技）首席专家，推动枣品种改良、栽培技术研发与产业化；多次被提名为中国工程院院士候选人（2007、2009、2013、2015、2017、2023年）。 与河北关联：现任河北农业大学园艺学院院长，是河北本土培养的农业领域顶尖专家，对河北枣产业发展做出重要贡献。