大肠杆菌是人体及多种动物体内最重要、分布最广的细菌，通常情况下和机体互利共生。然而当机体的免疫功能受损或肠道屏障被破坏时，正常的大肠杆菌也会引起肠道外感染。此外，某些特殊血清型的大肠杆菌会引起急性腹泻。由重复多糖单元组成的O-抗原是细胞壁脂多糖的一部分，在细菌粘附宿主的初始阶段发挥着重要作用。对O-抗原的研究有助于我们从分子水平加深对其功能的理解，加快疾病的诊断和疫苗的研发及对潜在抗菌靶点的挖掘。

近日，北京大学药学院李中军教授团队通过基于反应活性的一釜糖基化设计，实现了大肠杆菌O33 O-抗原四糖重复片段的首次合成，为抗菌疫苗的研发奠定了基础。

首先作者对2018年首次报道的大肠杆菌O33 O-抗原四糖结构（Carbohydr. Res. 2018, 460, 47）进行了逆合成分析设计。作者拟利用不同糖基硫苷之间的反应活性差异，采取[1+1+2]的一釜合成策略完成该四糖序列的合成，而后完成磷酸基团的引入。

作者对非还原端二糖的糖基化条件的筛选发现，由于供体5苯亚甲基的构象限制作用，导致糖基化选择性失控。当氨基葡萄糖受体的3位保护基从乙酰基更换为苄基时，受体的亲核性有所提高，能以单一β选择性得到目标二糖。此外，由于氨基半乳糖价格昂贵，作者通过羟基翻转的方式得到糖基砌块8，以进行后续反应的尝试。

在此基础上，作者利用硫苷供体之间反应活性的差异，分别采用分步及一釜合成的策略，均高效完成了还原端二糖片段14的合成，并通过保护基转换得到二糖受体7。

而后作者分别采用汇聚式合成及[1+1+2]两步一釜合成的策略，成功实现了目标四糖骨架的拼接。其中四糖16的一釜合成产率可达80%，为单一立体构型产物，证明本合成策略具有一定优越性。

最后，作者通过一釜三步反应完成四糖的磷酸化。在脱保护过程中，作者尝试调整脱保护顺序，通过先脱除异亚丙基再催化氢化的策略成功得到了无保护的目标产物1。

总之，本文通过基于反应活性的一釜糖基化策略，首次实现了大肠杆菌O33 O-抗原四糖重复片段的全合成。从正交保护的单糖模块出发，以12步的线性步骤和28%的总收率得到了磷酸酯四糖目标物，为后续相关生物学及合成疫苗的研究打下了良好基础。