氧氟沙星和左氧氟沙星，两种疗效差不多的常用消炎药，名字只差一个“左”字，价格却差出好几倍。为什么多一个“左”字就这么贵？这便要说到制药中的“手性药物”的学术价值了。中国药科大学药学院副院长、博士生导师江程教授告诉记者，2026年诺奖得主卡甘和硖合宪三的研究，未来的落地方向之一正是手性药物，他们的最新技术，能让这类药物的生产成本大幅下降。
吃药有时会头晕，就是“手性分子”在“搞事情”
人有左手和右手，两只手合在一起就像“镜”和“像”的关系，但你没法把左手手套套到右手上。药物分子也有这种“手性”。中国药科大学尤启冬教授曾用一个通俗的比喻解释过：蛋白质在形成时会折叠成一个个“小口袋”，用来“兜住”不同的分子。看上去是同样的口袋，但有的分子能完全装进去，有的却怎么都塞不进去。如果“兜不住”的那个镜像分子跑去和别的蛋白结合了，就可能“坏了大事”，有时候是副作用，有时候甚至是毒性。
比如，我们吃药会头晕，有的时候就是“手性分子”在捣蛋。而在上世纪60年代，手性分子甚至出过大危险。20世纪60年代，一种叫“沙利度胺”的镇静药物被用于减轻孕妇的妊娠反应，结果导致上万例畸形婴儿出生。后来科学家才发现，沙利度胺分子中有一对镜像结构：R体有镇静作用，而S体是一种强力致畸剂。那个“捣蛋”的S体，就是悲剧的罪魁祸首。
“手性兄弟”价格还不低
日常消炎药里，就有大家最熟悉的例子。你熟悉的氧氟沙星和左氧氟沙星就是一对“手性兄弟”。左氧氟沙星是氧氟沙星的左旋体，多了一个“左”字，就意味着在合成过程中专门选择了“左边的那只手套”。两者的化学分子式完全相同，但左氧氟沙星的抗菌活性是氧氟沙星的2倍，水溶性是氧氟沙星的8倍，更适合制成注射剂。临床数据显示，左氧氟沙星的不良反应发生率也明显低于氧氟沙星。但左氧氟沙星的价格，却远高于氧氟沙星。多了一个“左”字，价格甚至翻了好几倍。
为什么左氧氟沙星这么贵？中国药科大学药学院副院长江程教授解释，单一手性的药物价格高昂主要源于合成过程中手性砌块的生产成本高、工艺复杂。用到手性催化剂是其中很重要的一个原因。要“挑出左边那只手套”，成本很高。最早的办法是“先造再拆”：把左右手分子都造出来，然后用结晶等方法把需要的那一半挑出来，另一半直接“扔掉”。这意味着原料的一半白白浪费了。
后来有了催化方法，可以让反应“偏向”只生成想要的那只手。但传统的手性催化剂本身就很昂贵，有的还依赖稀有金属，对氧气和水敏感，工业生产中很难大规模使用。更关键的是，催化剂本身需要被制造、被回收、被处理。每用一次，成本就叠加一次。
今年诺奖得主的研究，能让“手性药物”大幅降价
在给药物降低副作用和降价的道路上，一代代的科学家前赴后继。2021年，诺贝尔化学奖就颁给了“不对称有机催化”。化学家本亚明·利斯特和大卫·麦克米伦在不对称有机催化方面的研究，大大降低了药物中的不良反应，让吃药头晕、嗜睡等副作用大大减少。
今年获奖的两位科学家法国教授卡甘和日本教授硖合宪三，解决的是一个更根本的问题。卡甘早在1986年就发现，催化剂的光学活性与产物的光学活性可以不成正比。微小的手性偏好，可以在反应中被“放大”。而硖合宪三在2003年做到了前人从未做到的事：他设计了一个反应，让产物自己催化自己，只生成一种手性分子，另一种几乎不产生。
江程表示，这就像“链式反应”，只要产生一点点想要的那种手性分子，它就会催化出更多跟自己一样的分子，产物越来越多，最终基本上全是想要的那一种。产物本身就是催化剂，不需要额外加昂贵的手性催化剂进去。这相当于从源头上实现了自我提纯。
“目前两位诺奖得主的成果还没有在原料药（884143）的工业化工（850102）生产中使用。但它打开了一条新的降本路径：让产物自己催化产生更多的自己，从源头上只生成想要的那一种手性分子，同时减少对外部昂贵手性催化剂的依赖。”江程说。成本降下来，药价就有了下降的空间。江程教授判断，这种工艺如果能应用到药物生产中，能使得药物生产成本大大下降。未来，手性药物的价格甚至有望和非手性药物价格相当。
