综述：探索无金属点击反应：糖化学和生物共轭的新前沿

这篇综述系统总结了四种无金属点击反应（TEC、SPAAC、IEDDA、SuFEx）在糖缀合物合成和生物共轭中的前沿应用，重点阐述了其生物正交性（bioorthogonality）、温和反应条件及在糖基化工程（glycoengineering）、活体成像（in vivo imaging）、糖疫苗（glycovaccines）和靶向蛋白降解（LYTACs）等领域的突破性进展。

　　

1. 引言

糖缀合物（glycoconjugates）作为细胞识别、信号传导和免疫应答的关键分子，其高效合成方法一直是糖化学的核心挑战。传统化学方法常因生物相容性不足受限，而无金属点击反应通过硫烯耦合（TEC）、应变促进叠氮-炔环加成（SPAAC）等策略，实现了糖缀合物的精准构建。例如，铜催化的Huisgen环加成（CuAAC）虽高效，但铜离子细胞毒性促使无金属替代方案兴起。

2. 硫烯耦合（TEC）

TEC通过光激发的自由基机制，在糖化学中实现了S-糖苷键的立体选择性合成。早期研究显示，硫糖与烯烃的加成可构建稳定的硫醚键，应用于S-多糖（如Dondoni团队合成的1,6-S-二糖）和糖修饰核苷酸（如Borbás的吡喃糖核苷类似物）。在糖肽领域，TEC实现了胶原糖基化（Cipolla）和糖疫苗制备（Kunz），其中非免疫原性硫醚接头显著提升了疫苗效力。

3. 应变促进叠氮-炔环加成（SPAAC）

SPAAC凭借其生物正交性，成为活体成像的黄金标准。Bertozzi团队利用环辛炔（如DIFO）标记代谢嵌入的叠氮糖（如Ac₄ManNAz），实现了斑马鱼胚胎（embryogenesis）和脑部唾液酸糖的动态追踪。此外，SPAAC与生物催化联用（如GlycoConnect技术）可制备均一抗体-药物偶联物（ADCs），而基于CI-M6PR的溶酶体靶向嵌合体（LYTACs）则通过糖多肽-抗体共轭降解膜蛋白，为癌症治疗提供新策略。

4. 逆电子需求Diels-Alder（IEDDA）反应

IEDDA通过四嗪与环丙烯的快速环加成，实现了细胞表面糖的实时标记（Prescher）。其超快动力学（k₂ > 10³ M^?1s^?1）还推动了可注射多糖水凝胶的开发，如透明质酸-降冰片烯体系，在组织工程中展现潜力。

5. 硫氟交换（SuFEx）

SuFEx通过磺酰氟与胺的高效缩合，构建了糖基磺酰胺类化合物（如Dondoni的钙[4]芳烃四聚体），其水解稳定性为药物设计（如HIV蛋白酶抑制剂）提供了新思路。

6. 结论与展望

无金属点击反应正重塑糖化学的合成范式：TEC的立体控制、SPAAC的活体兼容性、IEDDA的动力学优势及SuFEx的化学稳定性，共同推动糖缀合物在生物医学（如抗ZIKV糖富勒烯）、材料科学（如糖基水凝胶）等领域的创新。未来需优化反应规模、探索多反应协同，以解锁糖生物学更广阔的应用场景。