近日，遵义医科大学药学院/贵州省生物催化与手性药物合成重点实验室陈永正教授与杨加伟教授发表了题为《Multienzyme Redox System with Cofactor Regeneration for Cyclic Deracemization of Sulfoxides》的研究成果（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202209272）。

手性亚砜是一类含有亚硫酰基官能团的重要有机化合物。许多临床药物如质子泵抑制剂埃索美拉唑等均含有手性亚砜基团。同时，手性亚砜也是一种重要的手性催化剂和配体，广泛应用在多种手性胺类和氨基酸等的不对称合成。因此，手性亚砜的高效选择合成备受国内外高度重视。近年来，生物酶催化技术已成功应用于辛伐他汀、β-内酰胺类抗生素等多种手性医药化学品的工业化生产，以及淀粉、氨基酸等生物分子的从头合成研究中，并展现出了高选择性、条件温和和环境友好等特点。

团队前期通过对高活性生物酶资源的筛选，在国际上首次将甲硫氨酸亚砜还原酶A（MsrA）成功应用于手性亚砜的不对称拆分制备中。鉴于前期的不对称拆分技术存在50%的产率瓶颈，团队MsrA和苯乙烯单加氧酶（SMO）进行级联催化，通过构建的氧化还原酶的催化循环体系，成功实现了亚砜的去消旋化，获得了高产率和高对映选择性的手性亚砜类化合物。接着，团队根据MsrA和SMO的催化机理，构建了包含硫氧还蛋白（Txr）、硫氧还蛋白还原酶（Trx-R）和葡萄糖脱氢酶（GDH）的多酶级联辅因子再生体系，通过消耗低成本的D-葡萄糖，实现了反应体系中NADPH等辅因子的再生。

在最适的反应条件下，通过5个酶的级联催化，团队实现了包括芳香亚砜、杂环亚砜、烷基亚砜以及硫代烷基亚砜在内的一些列手性亚砜的“one-pot, one-step”合成，其产率和ee值分别达到86-99%和89-99%。该系统不仅高效简便，而且利用廉价的D-葡萄糖和仅1‰的NADP⁺即实现了NADPH辅因子的再生循环，为手性亚砜的绿色合成提供了一个新的经济、高效策略。最后，团队将该去消旋化体系放大至1升规模，同样获得了99%产率和99% ee值的手性亚砜，表明该体系具备潜在的应用前景。