盘点近十年诺贝尔化学奖-2022点击化学
本合集盘点了过去十年历届诺贝尔化学奖获奖研究以及获奖人的突出贡献 。
2022年诺贝尔化学奖颁给了点击化学 ， 那么什么是点击化学呢？
点击化学这一概念首次由sharpless提出 ， 以最经典的炔基和叠氮基团的点击反应为例 ， 该反应可以在温和的生物体系中快速发生 ， 并且两种反应物都不会与生物体系中其他分子 ， 如核酸、蛋白质发生反应 ， 在复杂的环境中仍具有极高的选择性 ， 点击反应在生物体中的应用就像用磁铁在河床中收集铁一样 ， 藏在河床底部的铁很难被发现并收集 ， 因为河床中的环境过于复杂 ， 但磁铁因为能选择性地吸引铁 ， 并且磁铁和铁都不会与河床中其他物质发生反应 ， 点击反应也像磁铁和铁的关系一样 ， 能够帮助科学家在复杂的生物体系中研究特定感兴趣的物质 。
点击化学目前广泛应用于生物、医药等领域 ， 如近期火热的抗体偶联药物中也广泛应用了点击化学技术 ， 通过将抗体与毒性分子通过点击化学偶联起来 ， 再利用抗体对癌细胞特异性的结合能力 ， 将抗体和毒性分子的偶联物特异性地富集到癌细胞周围 ， 再由毒性分子杀死癌细胞 。
介绍完点击化学的重要意义后 ， 我们将细细盘点三位诺贝尔奖获得者在点击化学领域的突出贡献 ， 看完他们的经历 ， 或许你就是下一位诺贝尔奖获得者 。
首先sharpless在提出点击化学的概念后 ， 与meldal先后报道了铜催化的叠氮和炔基的点击反应 ， 叠氮和炔基的反应在更早之前就已经被发现 ， 但是需要极高的温度 ， 往往大于100度 ， 这样的高温显然是生物体系中无法耐受的 。 经过sharpless和meldal改良的叠氮和炔基反应 ， 只需要在水溶液环境下、37摄氏度就能发生反应 ， 并且反应转化率接近100% 。
Bertozzi的贡献是将点击化学成功应用到了生物体系中 。 20世纪90年代 ， 由于缺乏有效的工具 ， 使得她无法解析一种聚糖是如何将免疫细胞吸引到淋巴结上的 ， 唾液酸是聚糖的一种 ， 最终她想到 ， 能不能利用叠氮基团改造的唾液酸来代替 ， 这样就相当于把想要研究的聚糖分子打上标记 ， 就实现了对聚糖分子的定位 ， 再用点击化学将荧光分子偶联到聚糖上 ， 这样不就可以表征聚糖分子在细胞中的定位了吗？于是她巧妙地利用staudinger反应 ， 成功将荧光分子引入到生物体系中 ， 并在聚糖上连接上了荧光分子 。
点击化学发展到今天已经是化学生物学研究领域的一项基底性的技术 ， 在它的基础上人类发现了众多有趣且重要的生理现象 ， 并且也已经应用到药物开发领域 。
【盘点近十年诺贝尔化学奖-2022点击化学】关注我 ， 下一期带你继续盘点2021年诺贝尔化学奖——不对称有机催化 。
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