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Martin D. Burke：拥有医学博士头衔的有机合成大牛

作者：X-MOL 2015-08-25

他发表在《Science》杂志封面的文章，引起学术界的热切讨论（点击这里阅读）；他发明的化学方法，能巧妙消除抗生素的毒副作用（点击这里阅读）；科学之外，他还能成为八卦消息的一部分（各位容小编卖个关子，相关照片、文章链接在本文末尾）。他就是Martin D. Burke，拥有医学博士头衔的有机合成大牛。

图片来源：news.illinois.edu

Martin D. Burke教授生于1977年，1998年于约翰·霍普金斯大学获得化学学士学位，当他第一次接触到有机化学实验时，便被其散发的魅力所深深吸引。随后，他前往哈佛大学从事有机合成方面的研究，于2003年获得化学博士学位，与此同时，Martin D. Burke还在哈佛大学医学院接受医学博士的训练，并于2005年获得医学博士学位，当年就进入伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校开展独立研究。

医学 + 化学，会产生什么？在哈佛大学求学期间，Burke曾遇到一位患有囊性纤维化症的病人，该病是由于体内缺失某种关键蛋白质所导致的，医生用了很多药也无济于事。Martin大开脑洞，猜想能否合成具有蛋白质生理功能的小分子药物，用它去代替缺失的蛋白质来治疗疾病。Martin将这一猜想付诸于行动，并成功发现该蛋白质的作用机理—两性霉素为体内氯离子运输提供通道从而解决功能缺失的问题。Martin以合成两性霉素为开端，正式拉开了从双料博士到有机合成大牛的序幕。

独立工作以来，年仅38岁的Martin D. Burke教授已经发表了至少2篇Science、2篇Nature Chemistry、2篇 Nature Chemical Biology、2篇PNAS、11篇JACS、5篇ACIE，学术水平可见一斑。Martin D. Burke教授的研究主要致力于合成具有蛋白质生理功能的有机小分子，以取代体内缺失或者有功能缺陷的蛋白质。主要包括：1、两性霉素的合成及其生理活性研究；2、MIDA硼酸酯连续构筑新骨架的研究；3、交叉偶联高效构建活性小分子研究。

1、两性霉素的合成及其生理活性研究

在读博士期间，他便与两性霉素（Amphotericin）结下不解之缘。他通过引入硼酸酯保护基团，经过反复交叉偶联再脱保护基合成生理功能缺陷的两性霉素衍生物，经过对比分析，发现其强效的杀菌能力主要是因为其在细胞内能结合一种麦角固醇（Ergosterol）的化合物，而不是因为其作为离子通道发生细胞膜渗透。

他们对两性霉素结合麦角固醇作了进一步研究，发现两性霉素结合麦角固醇是先与海藻糖胺C2´-OH基团位点相结合，之后再与麦角固醇（Ergosterol）相结合。此外，他们还意外发现与C2´-OH基团位点相结合的产物（C2´deOAmB）也具有良好的杀菌效果。

2、MIDA硼酸酯连续构筑新骨架的研究

JACS曾将报道过他应用MIDA硼酸酯连续构筑新骨架，并运用该骨架合成了众多复杂的天然产物及其中间体，可谓是物尽其用，达到了炉火纯青的地步。

硼酸N-甲基亚胺基二醋酸（MIDA）酯是一种能在各种化学条件下稳定存在的硼酸保护基。比如说，在没有MIDA酯保护的硼酸很容易在Suzuki-Miyaura反应下发生偶联反应，而有MIDA硼酸酯则不反应。利用上述特性，用带有MIDA硼酸酯作为某些分子的结构单元，可以先进行偶联反应，再脱去保护基团，连续构筑新骨架，通过这样的合成策略实现复杂化合物的简易合成。该课题组成员还将该策略成功运用于青霉素的高效合成。

3、交叉偶联高效构建活性小分子研究

Martin D. Burke教授为了更好的合成具有蛋白质生理功能的有机小分子，发展了一系列令人称道的合成策略。他通过构建碘代乙烯聚合物MIDA硼酸盐骨架，再经过Sn/Ge双金属烯烃选择性交叉偶联产生多烯中间体，合成了多种具有立体构型的多烯烃分子，最高产率达到95%。

通过上述方法，他还构筑了12种具有双官能团的MIDA硼酸盐骨架，经过反复的交叉偶联可以合成结构各异的多烯基单元，这些多烯基单元可以在超过75%的多烯类天然产物中找到。该过程经过硼酸酯与MIDA硼酸盐偶联反应，接下来对MIDA硼酸盐进行消除，从而产生了新的硼酸酯，硼酸酯可以用于下一轮的的偶联反应，如此反复进行。