斯克里普斯研究所的科学家与默克公司合作，近期报告了一种在实验室合成石房蛤毒素及其类似物的简化新方法。该研究通过结合合成化学与工程酶技术，将石房蛤毒素的合成步骤缩减至10步以内，突破了此前方法需11至21个步骤的限制，有望推动基于该分子作用机制的新型镇痛疗法研究。

石房蛤毒素是一种在贝类中积累的天然毒素，能通过阻断神经细胞的钠离子通道导致暂时性麻痹，其作用机制对开发靶向性麻醉剂颇具吸引力。然而，长期以来从天然来源提取或通过实验室合成获取该分子均存在困难，限制了相关研究的深入。

研究团队此次采用的核心策略包括自由基交叉偶联与生物催化两种方法。共同资深作者、斯克里普斯研究所菲尔·巴兰教授表示：“过去，化学家们只能采用昂贵且耗时的方法，而且只能生产出极少量的石房蛤毒素——但现在，实验室里一个学生一周就能生产出一克。如果一个人就能做到这一点，那么拥有众多化学家的制药公司就能轻松生产出公斤级的石房蛤毒素。”

该合成路径首先利用改造后的真菌酶大量生产关键起始原料羟脯氨酸，继而通过自由基交叉偶联反应连接两种常见氨基酸。这一策略不仅缩短了合成路线，降低了成本与时间，也为构建具有改良特性的新型石房蛤毒素类似物创造了条件。研究团队还与斯克里普斯研究所的玛丽莎·罗伯托教授合作，证实了实验室合成分子能有效阻断神经元钠通道，降低其电活动，符合预期生物学功能。

这项发表于《自然》期刊的研究成果，首次实现了天然类似物“新石房蛤毒素”的全合成，该分子此前已被探索作为潜在局部麻醉剂。可靠的实验室合成路径消除了对稀缺天然来源的依赖，为更多研究人员探索石房蛤毒素及其类似物的治疗应用提供了便利。巴兰教授指出，该合成平台也为研究其他结构复杂的天然产物提供了通用思路。

更多信息： 作者：Yinliang Guo 等，标题：《可规模化合成石房蛤毒素及相关天然产物》，发表于：《自然》(2025)。期刊信息： 《自然》 、 《科学》