2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯(第5位两次获得诺贝尔奖的科学家)。
一、夏普莱斯:两次获得诺贝尔化学奖
2001年,巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖,对药物合成(以及香料等领域)做出了巨大贡献。
今年,他第二次获奖的「点击化学」,同样与药物合成有关。
1998年,已经是手性催化领军人物的夏普莱斯,发现了传统生物药物合成的一个弊端。
过去200年,人们主要在自然界植物、动物,以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分,然后尽可能地人工构建相同分子,以用作药物。
虽然相关药物的工业化,让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂,人工构建的难度也在指数级地上升。
虽然有的化学家,的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子,但要实现工业化几乎不可能。
有机催化是一个复杂的过程,涉及到诸多的步骤。
任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中,必须不断耗费成本去去除这些副产品。
不仅成本高,这还是一个极其费时的过程,甚至最后可能还得不到理想的产物。
为了解决这些问题,夏普莱斯凭借过人智慧,提出了「点击化学(Click chemistry)」的概念[4]。
点击化学的确定也并非一蹴而就的,经过三年的沉淀,到了2001年,获得诺奖的这一年,夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。
点击化学又被称为“链接化学”,实质上是通过链接各种小分子,来合成复杂的大分子。
夏普莱斯之所以有这样的构想,其实也是来自大自然的启发。
大自然就像一个有着神奇能力的化学家,它通过少数的单体小构件,合成丰富多样的复杂化合物。
大自然创造分子的多样性是远远超过人类的,她总是会用一些精巧的催化剂,利用复杂的反应完成合成过程,人类的技术比起来,实在是太粗糙简单了。
大自然的一些催化过程,人类几乎是不可能完成的。
一些药物研发,到了最后却破产了,恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。
夏普莱斯不禁在想,既然大自然创造的难度,人类无法逾越,为什么不还给大自然,我们跳过这个步骤呢?
大自然有的是不需要从头构建C-C键,以及不需要重组起始材料和中间体。
在对大型化合物做加法时,这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的,找到一个办法把它们拼接起来,同样可以构建复杂的化合物。
其实这种方法,就像搭积木或搭乐高一样,先组装好固定的模块(甚至点击化学可能不需要自己组装模块,直接用大自然现成的),然后再想一个方法把模块拼接起来。
诺贝尔平台给三位化学家的配图,可谓是形象生动[5] [6]:
夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发,构想出了碳-杂原子键(C-X-C)为基础的合成方法。
他的最终目标,是开发一套能不断扩展的模块,这些模块具有高选择性,在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。
「点击化学」的工作,建立在严格的实验标准上:
反应必须是模块化,应用范围广泛
具有非常高的产量
仅生成无害的副产品
反应有很强的立体选择性
反应条件简单(理想情况下,应该对氧气和水不敏感)
原料和试剂易于获得
不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水),且容易移除
可简单分离,或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法,且产物在生理条件下稳定
反应需高热力学驱动力(>84kJ/mol)
符合原子经济
夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子,并在2002年的一篇论文[7]中指出,叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应,化学家可以利用这个反应,轻松地连接不同的分子。
他认为这个反应的潜力是巨大的,可在医药领域发挥巨大作用。
二、梅尔达尔:筛选可用药物
夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐,在他发表这篇论文的这一年,另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。
他就是莫滕·梅尔达尔。
梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前,其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上,走得很深的一位科学家。
为了寻找潜在药物及相关方法,他构建了巨大的分子库,囊括了数十万种不同的化合物。
他日积月累地不断筛选,意图筛选出可用的药物。
在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时,发生了意外,炔与酰基卤化物分子的错误端(叠氮)发生了反应,成了一个环状结构——三唑。
三唑是各类药品、染料,以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发,生产三唑的过程中,总是会产生大量的副产品。而这个意外过程,在铜离子的控制下,竟然没有副产品产生。
2002年,梅尔达尔发表了相关论文。
夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇,并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应(Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition),成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。
三、贝尔托齐西:把点击化学运用在人体内
不过,把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。
虽然诺奖三人平分,但不难发现,卡罗琳·贝尔托西排在首位,在“点击化学”构图中,她也在C位。
诺贝尔化学奖颁奖时,也提到,她把点击化学带到了一个新的维度。
她解决了一个十分关键的问题,把“点击化学”运用到人体之内,这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。
这便是所谓的生物正交反应,即活细胞化学修饰,在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。
卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门,其实最开始也和“点击化学”无关。
20世纪90年代,随着分子生物学的爆发式发展,基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。
然而位于蛋白质和细胞表面,发挥着重要作用的聚糖,在当时却没有工具用来分析。
当时,卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱,但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。
后来,受到一位德国科学家的启发,她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。
由于要在人体中反应且不影响人体,所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感,不与细胞内的任何其他物质发生反应。
经过翻阅大量文献,卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。
巧合是,这个最佳化学手柄,正是一种叠氮化物,点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来,便可以很好地分析聚糖的结构。
虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的,但她依旧不满意,因为叠氮化物的反应速度很不够理想。
就在这时,她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。
她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度,但铜离子对生物体却有很大毒性,她必须想到一个没有铜离子参与,还能加快反应速度的方式。
大量翻阅文献后,贝尔托西惊讶地发现,早在1961年,就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后,与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。
2004年,她正式确立无铜点击化学反应(又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成),由此成为点击化学的重大里程碑事件。
贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱,更是运用到了肿瘤领域。
在肿瘤的表面会形成聚糖,从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应,发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后,会靶向破坏肿瘤聚糖,从而激活人体免疫保护。
目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。
不难发现,虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译,看起来很晦涩难懂,但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接,一个是可以直接在人体内的运用。
「 点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域,或许对人类未来还有更加深远的影响。(宋云江)
参考
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/
Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.
Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.
Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf
Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.
“第三支箭”落地月余涉房并购大单持续涌现 2023年将成房地产行业并购重组大年?******
记者 王丽新
见习记者 陈 潇
自2022年11月28日“第三支箭”落地以来,出险房企积极利用定增红利筹资自救,稳健型房企着力并购优质资产,重拾此前搁置的重组计划。
据《证券日报》记者不完全统计,去年11月28日以来,多家上市房企陆续抛出并购计划,总金额超过576亿元。以有可比数据的2022年12月份为例,据克而瑞监测,重点房企共涉及48笔并购交易,披露交易金额的有32笔,总交易对价约528亿元,环比大幅增长72.4%。
业内预计,2023年房地产行业并购重组将进一步加速。多位接受《证券日报》记者采访的专家表示,此前受制于资金、负债率等条件限制,行业收并购进程缓慢。自2022年11月份以来,支持房企融资的政策频繁出台且快速落地,部分稳健型房企不再持观望态度,加快启动并购重组方案。同时,部分出险房企抓住机会加快资产处置、提升资金回笼速度。预计2023年行业有望迎来并购重组大年。
行业融资环境得到改善
岁末年初,部分陷入困境的房企正积极出售旗下资产,力争改善流动性。与此同时,稳健型房企及部分外资企业正择机加码投资,行业内并购大单持续涌现。
例如,1月6日,据全国产权行业信息化综合服务平台披露,上海长鹂企业发展挂牌长际地产7.5%股权及相应债权,底价4.17亿元;1月5日,铁狮门宣布向凯德投资的人民币基金出售位于上海的尚浦中心项目,交易估值为76亿元;1月3日晚间,华发股份发布公告,公司全资子公司珠海华发拟收购深圳融创文旅持有的融华置地51%股权以及深圳融创文旅对融华置地的债权及利息,总金额约为35.8亿元。
除了陷入流动性困难的融创中国出售资产打开局面外,出险房企华夏幸福也有动作。2022年12月28日晚间,华夏幸福公告称,旗下全资子公司向华润置地出售4家公司全部或部分股权以及债权,对应价格为124亿元。
克而瑞方面分析称,从交易标的物业类型来看,2022年12月份住宅收并购提升明显,19笔涉及开发项目股权,披露转让的住宅项目的并购规模约275亿元,主要受华夏幸福124亿元处置南方总部资产、某房企59亿元剥离地产业务等重大交易影响。
“在此次并购潮中,对出险房企而言,收并购案大部分不是在母公司层面展开,而是在项目层面,资金状况良好的央企国企所收购的资产,大多涉及出险房企旗下有套现能力的资产,这是行业整合主流模式的一种。”汇生国际投资总裁黄立冲对《证券日报》记者表示,此外,在银行以及资本市场的支持下,地方国有企业在盘活资产方面发力,推动项目顺利开发。
“目前收并购资产类型主要包括开发项目、物管企业股权、商业地产等。投资方根据自身发展方向、资产价格、债权清晰程度等因素综合考虑相关资产,不同企业偏好不同。”中指研究院企业研究总监刘水对《证券日报》记者表示,总的来看,具有区位优势、债务结构清晰的资产更有利于交割。
“目前主要有两类资产比较受欢迎,一类是优质的开发项目资产,另一类是运营类资产。”同策研究院资深分析师肖云祥对《证券日报》记者表示,从过去一年的整体表现来看,运营类资产收并购案例更多一些,其多属于轻资产,并且能持续产生现金流收入,在现金为王的行业背景下颇受青睐。
在肖云祥看来,房企间收并购预案频出,甚至A股部分上市房企重启重组方案的背后,是房地产行业融资环境得到改善,增强了市场主体信心和动力。
行业集中度或进一步提升
自2022年11月份“金融十六条”推出后,相关部门多次提及满足房企合理融资需求,有效防范化解优质头部房企风险。
“当前的政策及市场环境对涉房企业开展收并购而言,是不错的时机。”肖云祥表示,上市房企股权融资开闸后,稳健型房企通过并购重组可获得优质、低成本的资产;对被收购方而言,也是重新盘活项目的机会。
“随着并购重组的推进,行业集中度会进一步提升。优质企业可借机补充符合自己战略规划的优质资产,加强深耕力度;出险企业可通过并购重组获得新发展机会,或者考虑轻资产转型。”刘水表示。
那么,2023年会成为房地产行业并购重组大年吗?
肖云祥对记者表示,预计2023年后期市场竞争或逐渐加剧,特别是一些实力雄厚的房企,在融资方面将体现出更大的优势,行业洗牌的几率将大大增加,这有助于加快行业风险出清的速度。
“在2022年末政策和资金加持下,2023年收并购必然会加速,通过收并购完成风险处置势在必行。”刘水表示,当前行业面临的风险资产类型多样,收并购只能从资产处置端进行化解,且需要收购方、出让方共同发力,但对于全行业来说,仍需从稳预期、稳信心做起,在市场平稳的基础上逐步化解行业风险。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)