科學(xué)研究 |
汪艦, PhD

長(zhǎng)聘教授,研究員(正高),博士生導(dǎo)師,中組部國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃領(lǐng)軍人才、科技部中青年創(chuàng)新科技人才

汪艦教授本科畢業(yè)于安徽師范大學(xué)化學(xué)系。于2007年在美國(guó)University of New Mexico大學(xué)獲得化學(xué)博士學(xué)位。同年加入美國(guó)斯克里普斯研究所開(kāi)展博士后階段研究。2009年任職于新加坡國(guó)立大學(xué)化學(xué)系。2012年底全職回清華大學(xué)藥學(xué)院任教。期間,汪艦教授參與了小分子藥物調(diào)控造血干細(xì)胞的定向分化以及熱帶傳染病(黑熱病)等多個(gè)新藥研發(fā)項(xiàng)目。已申請(qǐng)8項(xiàng)美國(guó)/中國(guó)專利,成功將多個(gè)候選藥物帶入臨床研究。另外課題組開(kāi)展了獨(dú)具特色的氮雜卡賓有機(jī)不對(duì)稱催化方法學(xué)研究,成功合成了系列具有光學(xué)活性的手性中間體,為藥物研發(fā)提供了核心技術(shù)與平臺(tái).同時(shí)課題組在神經(jīng)退行疾病(阿爾茲海默癥、帕金森綜合癥、漸凍癥、血管癡呆等)以及癌癥、疼痛疾病等方向開(kāi)展創(chuàng)新藥物研發(fā)。目前已在核心頂級(jí)國(guó)際期刊上發(fā)表了100多篇高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。此外,汪艦教授還作為共同創(chuàng)始人創(chuàng)建了生物醫(yī)藥公司。


研究方向




1)創(chuàng)新性化學(xué)合成工具的開(kāi)發(fā):當(dāng)今進(jìn)入臨床開(kāi)發(fā)的候選新藥或上市的藥物中多半是小分子化學(xué)藥物。開(kāi)發(fā)化學(xué)小分子新藥需要我們能夠?qū)it分子進(jìn)行快速的結(jié)構(gòu)改造或能過(guò)創(chuàng)造出盡可能多的具有類藥性的化學(xué)小分子庫(kù)。針對(duì)此問(wèn)題,本課題組圍繞化學(xué)合成革新新技術(shù)(或工具)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,并切實(shí)結(jié)合藥物合成和藥物化學(xué)的知識(shí)。上述研究的核心目的是為新藥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供必要的理論依據(jù)和切實(shí)的技術(shù)手段。在這些領(lǐng)域,本課題組和美國(guó)強(qiáng)生(Johnson & Johnson),德國(guó)拜耳(Bayer),等跨國(guó)制藥企業(yè)建立了科研合作關(guān)系。


2)針對(duì)癌癥的靶向治療:靶向治療的出現(xiàn)為腫瘤的治療開(kāi)辟了新的領(lǐng) 域和廣闊的前景,這種治療方法可把治療作用或藥物效應(yīng)盡量限定在特定的靶細(xì)胞、組織或器官內(nèi),而不影響正常細(xì)胞、 組織或器官的功能,從而提高療效、 減少毒副作用。考慮癌癥的生物學(xué)特征和藥學(xué)性能關(guān)系基礎(chǔ)上,本實(shí)驗(yàn)室致力于設(shè)計(jì)和評(píng)估針對(duì)非小細(xì)胞肺癌等癌癥的新型靶標(biāo)的靶向新藥研發(fā),以期獲得具有良好的癌癥治療效果(腫瘤生長(zhǎng)抑制、低抗藥性、低副作用、防止復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,等)的新型小分子藥物。


3)氮雜卡賓不對(duì)稱催化方法學(xué)研究:結(jié)合當(dāng)前熱點(diǎn)研究方向(例如:光催化與電催化),實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域間的交叉,拓展卡賓有機(jī)催化領(lǐng)域的范疇,尋找新的突破點(diǎn),實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的再突破。并將其與SAR研究進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,助力新藥研發(fā)。

 


科學(xué)貢獻(xiàn)

結(jié)合合成化學(xué)手段,充分考慮藥物結(jié)構(gòu)改造和藥物合成的需求與特點(diǎn),我們提出了高效,環(huán)保,節(jié)能的方式來(lái)對(duì)小分子化合物(包括先導(dǎo)化合物和臨床試驗(yàn)階段藥物)進(jìn)行改造或裝配的策略。這一思路也充分考慮了多學(xué)科多方向的特別,結(jié)合當(dāng)前學(xué)科發(fā)展的前沿,建立了多位一體的方法學(xué)。并將其應(yīng)用于藥物研發(fā)。上述工作必將對(duì)藥物的改造和新藥的研制起到重要的推動(dòng)作用。

 

研究成果

1. 氮雜環(huán)卡賓有機(jī)不對(duì)稱催化對(duì)醛實(shí)現(xiàn)多位點(diǎn)、選擇性的官能化:以廉價(jià)易得的醛為基礎(chǔ)化工原料,實(shí)現(xiàn)多位點(diǎn)、選擇性的官能化是構(gòu)筑新穎手性片段最直接、高效的方法之一。同時(shí)這些片段是各種高附加值化學(xué)產(chǎn)品或藥物的前體,具有重要的商業(yè)價(jià)值。申請(qǐng)人通過(guò)改造卡賓催化劑立體結(jié)構(gòu)和電子效應(yīng)來(lái)調(diào)控反應(yīng)的化學(xué)、區(qū)域、以及立體選擇性;通過(guò)引入?yún)f(xié)同催化策略和發(fā)展合適的親電或親核試劑來(lái)優(yōu)化反應(yīng)的活化能,最終在醛的多個(gè)位置(鄰位、間位、遠(yuǎn)端的碳)實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱氟化、氫酰化、中環(huán)化、芳構(gòu)化等官能團(tuán)化反應(yīng)。重點(diǎn)突破了對(duì)富電子烯烴加成難得瓶頸,填補(bǔ)了卡賓高效、多樣性催化合成光學(xué)活性寡糖得空白; 發(fā)展了卡賓與路易斯酸或布朗斯特酸催化協(xié)同策略,為“卡賓催化實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程立體控制”提供了解決思

路。 

 

2. 金屬參與的碳?xì)滏I催化活化實(shí)現(xiàn)雜環(huán)的高效合成:提出了基于金屬插入碳?xì)滏I活化的方式,結(jié)合炔作為搭建砌塊,高區(qū)域選擇性的合成了一些重要的雜環(huán)骨架,為多樣性合成基于該類優(yōu)勢(shì)核心結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)化合物或雜環(huán)碎片提供了重要方法依據(jù)。

3. 通過(guò)高通量篩選,并對(duì)所發(fā)現(xiàn)的先導(dǎo)化合物進(jìn)行改造,成功了發(fā)現(xiàn)了能夠誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞定向分化和控制造血干細(xì)胞體外擴(kuò)增的Lead小分子。該兩個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)分別進(jìn)入了不同的臨床實(shí)驗(yàn)階段,將對(duì)干細(xì)胞再生藥物的研究起到重要推動(dòng)作用。

4.基于“遺忘機(jī)制”開(kāi)發(fā)治療老年癡呆癥新藥:申請(qǐng)人團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)生命學(xué)院腦科學(xué)專家鐘毅教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合,結(jié)合多年對(duì)研究大腦所獲得的深入理解,另辟蹊徑,以遺忘機(jī)制作為研發(fā)老年癡呆癥疾病的全新突破口,通過(guò)確定遺忘分子,來(lái)開(kāi)發(fā)抑制加速遺忘的藥物,以期從記憶層面來(lái)改善老年癡呆疾病的新藥。目前老年癡呆(AD)新藥開(kāi)發(fā)(first-in-class類)獲得CDE審批,已經(jīng)在宣武,協(xié)和等醫(yī)院開(kāi)展臨床研究。

 

獲獎(jiǎng)與榮譽(yù)

國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃領(lǐng)軍人才(2020)

科技部中青年創(chuàng)新科技人才(2020)

德國(guó)拜耳研究員(2015和2018)

湖北省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(2016)

OCF雜志特別研究員(Emerging Investigator)(2015)

歐洲雜志Natural Products Against Cancer主編(2012-2014)

Asia Core Program Lectureship(日本,2013)

新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS) Assistant Professorship(2009)

新加坡南洋理工大學(xué)(NTU) Nanyang Assistant Professorship(2009)

 

代表性論文

1.Li, L. Y.; Wang, X.; Gao, R.; Zhang, B.; Liu, Y.; Zhou, J.; Fu, L.; Wang, J*; Inflammation-Triggered Supramolecular Nanoplatform for Local Dynamic Dependent Imaging-Guided Therapy of Rheumatoid Arthritis,Adv. Sci., 2022, 2105188.

2.Peng, Q.; Yan, B..; Li, F.; Lang, M.; Zhang, B.; Guo, D.; Bierer, D.; Wang, J*; Biomimetic Enantioselective Synthesis of β,β-Difluoro-α-amino Acid Derivatives,Commun. Chem., 2021, 4, 148.

3.Li, L.; Zhang, B.; Liu, Y.; Gao, R.; Zhou, J.; Fu, L.; Wang, J*; A Spontaneous Membrane-Adsorption Approach to Enhancing Second Near-Infrared Deep-Imaging-Guided Intracranial Tumor Therapy,ACS Nano, 2021, 15, 4518.

4.Yang, G. M.; Guo, D. H.; Meng, D.; Wang, J*; NHC-catalyzed Atropoenantioselective Synthesis of Axially Chiral Biaryl Amino Alcohols via a Cooperative Strategy,Nature Commun., 2019, 10, 3062.

5.Zhao, C. G;Guo, D. H.; Munkerup, K.; Huang, K. W.; Li, F. Y.; Wang, J*; Enantioselective [3+3] Atroposelective Annulation Catalyzed by N-heterocyclic Carbenes,Nature Commun., 2018, 9, 611.

6.Peng, Q. P.; Guo, D. H.; Bie, J. B.; Wang, J*; Catalytic Enantioselective Aza‐Benzoin Reactions of Aldehydes with 2H‐Azirines, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 3761.

7.Zhang, J. W.; Wang, J*; Atropoenantioselective Redox‐Neutral Amination of Biaryl Compounds through Borrowing Hydrogen and Dynamic Kinetic Resolution, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 465.

8.Wu, Z. J.; Wang, J*; A Tandem Dearomatization/Rearomatization Strategy: Enantioselective N-Heterocyclic Carbene-Catalyzed α-Arylation, Chem. Sci., 2019, 10, 2501.

9.Wu, J. C.; Zhao, C. G.; Wang, J*; Enantioselective Intermolecular Enamide-Aldehyde Cross-Coupling Catalyzed by Chiral N-Heterocyclic Carbenes, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4706.

2. Zhao, C. G.; Li, F. Y.; Wang, J*; N-heterocyclic Carbene Catalyzed Dynamic Kinetic Resolution of Pyranones, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1820.

10.Zhao, C. G.; Li, F. Y.; Wang, J*; N-heterocyclic Carbene Catalyzed Dynamic Kinetic Resolution of Pyranones, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1820.

11.Wu, J. C.; Xu, W. B.; Yu, Z.-X.*; Wang, J*; Ruthenium-catalyzed Formal Dehydrative [4 + 2] Cycloaddition of Enamides and Alkynes for the Synthesis of Highly Substituted Pyridines: Reaction Development and Mechanistic Study, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 9489.

12.Wu, Z. J.; Li, F. Y.; Wang, J*; Intermolecular Dynamic Kinetic Resolution Cooperatively Catalyzed by an N-Heterocyclic Carbene and a Lewis Acid, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1629.

13.Li, F. Y.; Wu, Z. J.; Wang, J*; Oxidative Enantioselective α-Fluorination of Aliphatic Aldehydes Enabled by N-Heterocyclic Carbene Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 656.

14.Li, W. J.; Wang, J*; Lewis Base Catalyzed Aerobic Oxidative Intermolecular Azide-Zwitterion Cycloaddition, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 14186.

15.Wang, L.; Huang, J. Y.; Liu, H.; Peng, S. Y.; Jiang, X.-F.*; Wang, J.* Palladium-catalyzed Oxidative Cycloaddition via C–H/N–H Activation: Access to Benzazepines, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 1768.

16.Boitano, A. E.; Wang, J.; Romeo, R.; Bouchez, L. G.; Parker, A. E; Sutton, S. U.; Walker, J. R.; Flaveny, C. A.; Perdew, G. H; Denison, M. S.; Schultz, P. G., Cooke, M. P. Aryl Hydrocarbon Receptor Antagonists Promote the Expansion of Human Hematopoietic Stem Cells, Science 2010, 329, 1345-1348.

17.Zhu, S. T.; Wurdak, H.; Wang, J.; Lyssiotis, C. A.; Peters, E. C.; Cho, C. Y.; Wu, X.; Schultz, P. G. A Small Molecule Primes Embryonic Stem Cells for Differentiation, Cell Stem Cell, 2009, 4(5), 416-426.

18.Wang, J.; Xie, H.-X.; Li, H.; Zu, L.-S.; Wang, W. A Highly Stereoselective Hydrogen-Bond-Mediated Michael-Michael Cascade Process through Dynamic Kinetic Resolution, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 4177.

19.Wang, J.; Li, H.; Zu, L.-S.; Wang, W. Organcatalytic Enantioselective Conjugate Additions to Enones, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 12652.

20.Wang, J.; Li, H.; Xie, H.-X.; Zu, L.-S.; Shen, X.; Wang, W. Organocatalytic Enantioselective Cascade Michael-Aldol Condensation Reactions: Efficient Assembly of Densely Functionalized Chiral Cyclopentenes, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 9050.

21.Wang, J.; Li, H.; Wang, W.; Direct, Highly Enantioselective Pyrrolidine Sulfonamide Catalyzed Michael Addition Reactions of Aldehydes to Nitrostyrenes, Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 1369.


專利

1.Wang, J.; and Lang, M. “一種含氮雜環(huán)化合物及其制備方法與在抑制激酶活性中的應(yīng)用”, PCTCN2017070372.

2.Wang, W.; Wang, J.; and Li, H. Organocatalysts and Methods of Use in Chemical Synthesis, EU Patent, WO2006007586 (2006).

 

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