[必利網]食品是安全一种新型合成方法

1 点击化学简介

点击化学(Click chemistry)由化学家Sharpless于2001年首次提出，点击又叫“链接化学”、化学“速配接合组合化学”，食品是安全一种新型合成方法，其核心是检测进展通过一系列可靠高效又具有选择性及模块化的化学反应生成含杂原子的化合物，从而实现碳杂原子的应用研究连接(C—X—C)，突破传统化学合成方法的点击制约。

点击化学通常具有以下特征:反应模块化，化学可与其他反应组合;无有毒有害等副产物;反应效率高，食品接近定量;反应条件温和，安全对水和氧气不敏感;立体选择性好;实验原料易得等。检测进展鉴于以上优势，应用研究点击化学已成为目前的点击热门研究领域之一，并在材料科学和合成领域得到了大量的化学应用。

原位点击化学(In situ click chemistry)是食品目前点击化学在合成和其他应用中的常见方法。在合成过程中，参与点击反应的物质均在溶液中生成，无需进行分离提纯，只需向反应液中加入另一种能与之发生点击反应的试剂即可，简化了实验步骤，也在一定程度上提高了反应速率。将原位点击化学应用于合成类天然产物的研究中，以酶为反应模板，选择性地连接各模块组分，可发现各种酶的高亲和力抑制剂。Bhardwaj等以环氧合酶2为反应容器，将叠氮基标记的吡唑(5、14、27和31)和芳基乙炔进行成对孵育，鉴定出18和21号为环氧合酶2的特异性抑制剂。与临床使用的抗炎药相比，化合物18和21表现出优异的体内抗炎活性。Hirose 等利用生理条件下的惰性反应物进行不可逆的靶标导向合成，生成了高亲和的抑制剂。通过含叠氮化物Nω-甲基氨基甲酰基-L-精氨酸与乙炔库之间的特异性偶极环加成反应，筛选出高亲和力的几丁质酶抑制剂，为进一步开发抑菌性药物提供了理论基础。此外，原位点击化学也被应用于体内肿瘤靶向治疗、抗HIV病毒因子的筛选、抗体合成等生物医学领域。

随着各学科间的交叉融合，检测技术与点击化学联用后，展现出强大的分析检测性能。由于点击化学反应速率快、立体选择性好、对溶剂不敏感等特点，基于点击化学构建的分析方法具有检测限低、线性范围广、可对目标分析物进行准确定量的优势，在快速检测方面有着良好的应用前景。

2 常见的点击化学反应分类

点击化学反应主要有4种:环加成反应、亲和开环反应、非醇醛的羰基反应和碳碳多键的加成反应。

2.1 环加成

环加成反应即充分利用模块化反应融合过程，将两种不饱和的反应物连接起来，形成各种五元杂环和六元杂环的反应，如Diels Alder反应及1，3-偶极环加成反应。研究最多的是1，3-偶极环加成反应，其中以炔烃和叠氮基的反应最为突出，由Arthur在1983年首次报道，后由Huisgen等正式确立为一类重要的新型反应。在一价铜的催化下，炔基和叠氮基的不饱和键发生成环反应(CuAAC反应)，形成1，2，3-三唑，该反应在室温下即可发生，且对氧气、pH值、温度等条件不敏感，为复杂有机物的合成和生物大分子的改性提供了强有力的技术支持。随着各种交叉学科的出现，当前基于新型点击反应试剂构建的各类CuAAC检测方法已有大量报道，主要包括荧光检测法、比色检测法、电化学检测法等(表1)。

CuAAC检测法通常具有反应基团易修饰、灵敏度好、结果可视化等优势，然而CuAAC反应需要引入一些具有潜在毒性的金属催化剂，使其在生物医药以及食品领域的应用受限。

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