在药物研发的 “元素周期表” 中,硫(Sulfur) 占据着举足轻重的地位。全球销售额 TOP 200 的处方药中,约 25% 都含有硫原子,从经典的磺胺类药物到抗炎明星药塞来昔布(Celecoxib),含硫药物构成了现代医药宝库的重要支柱。然而,将硫原子精准、温和地 “安装” 到复杂的药物分子骨架上,一直是药物化学领域的核心挑战。
问题的根源在于一种特殊的化学键——S(VI)-F 键。这是六价硫与氟原子形成的共价键,是已知最稳定的化学键之一,它的“惰性”赋予了含硫药物出色的代谢稳定性,但也让它的合成变得异常困难。要实现含硫药物的高效、精准合成,必须攻克三个核心科学难点:如何温和地断裂惰性极高的 S(VI)-F 键、如何控制自由基反应的选择性避免副产物,以及如何确保反应条件与复杂药物分子的兼容性。

面对这一难题,晶泰科技(XtalPi,2228.HK)与中山大学合作,提出了一种创新解决方案:开发可见光介导 EDA 复合物,利用 “光钥匙”,温和地开启 S(VI)-F 键。晶泰科技未来化学部与中山大学药学院鲁桂教授、翁江副教授课题组合作,成功开发出一种基于可见光氧化还原催化的新型硫氟交换(SuFEx)反应策略。该研究成果以 “Radical C–SuFEx Ligation via Photoinduced Electron Donor-Acceptor Complex” 为题,发表于国际知名化学期刊 《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)(原文链接)

作为本次合作的主要参与者和公司技术创新的核心引擎,晶泰科技未来化学部(Future Chemistry)深度参与了方法学的开发和验证。该技术创新性地实现了温和条件下六价硫氟化合物(S(VI)–F)的自由基型碳-硫(C–S)键构建,克服了传统 SuFEx 反应难以直接形成 S(VI)–C 键的科学瓶颈。这一突破不仅拓展新化学空间,为含硫药物分子的发现与优化提供了全新工具,更将深度赋能晶泰科技两大业务:创新骨架砌块库(InnoBB™)和 VAST 虚拟化合物库(VAST™),进一步夯实公司在 AI 驱动药物研发领域的技术领先地位。
技术突破: 温和条件下实现高效C–SuFEx连接

硫氟交换(SuFEx)化学作为新一代 “点击化学” 工具,在材料科学与生物正交领域展现出巨大潜力。然而,传统 SuFEx 反应中,六价硫氟化合物主要作为亲电试剂与杂原子(O、N)反应,直接构建 S(VI)–C 键的碳-硫氟交换(C–SuFEx)过程长期存在反应条件苛刻、底物范围有限等问题。晶泰科技与中山大学团队创新性地引入可见光氧化还原催化策略,通过三芳基胺与六价硫氟化合物形成电子给体-受体(EDA)复合物,在室温、中性条件下高效活化 S(VI)–F 键,生成关键的自由基中间体,成功实现了自由基型 C–SuFEx 反应。该方法可高效合成炔基砜、烯基砜及烯基磺酰亚胺衍生物等系列含硫功能分子,并展现出优异的官能团耐受性和底物普适性。

值得一提的是,该技术成功实现了对含甾体药物、塞来西布(Celecoxib)、伐地考昔(Valdecoxib)及伊索克酸(Isoxepac)等复杂天然产物和上市药物的后期修饰,直接证明了其在药物发现与优化阶段的实用价值。通过量子力学计算,团队精准预测了底物的反应活性与 S-F 键断裂的模式,为实验设计提供了理论指导。这一 “计算指导实验,实验反哺计算” 的闭环模式,是晶泰科技核心竞争力所在。接下来的方法学的研发,将更多地利用 Agent 和自主实验来实现。
全面赋能两大业务, 加速含硫药物分子研发
1. VAST Agent
基于 AI 模型预测,晶泰科技已经构建了 VAST 化合物库及其 Agent(Virtual,Automated,Swift,and Tailored for drug discovery,Link:vast.xtalpi.com)。不同版本 VAST 库中包含十亿级到万亿级可合成分子。其中每个分子都利用 AI 模型进行了精确的预测可合成性,达到 85% 以上的合成成功率和 30% 以上的合成效率提升。目前,已有数十家药企利用该平台进行了苗头化合物发现。新的方法学将拓展 VAST 和库合成的化学空间,支持 FIC 药物发现。
2. 创新骨架砌块库(InnoBB™):丰富含硫化学空间
含硫砌块因其独特的理化性质和生物活性,在药物分子设计中需求旺盛,但传统合成方法产能有限。本技术使得以往难以合成的复杂含硫砌块(如含炔基砜、烯基砜类结构)可在温和条件下高效构建。晶泰科技将迅速将该方法纳入实体骨架砌块库,为全球药企客户提供更高差异化、更高价值的含硫砌块,助力先导化合物的产生和优化。