誰能想到，你隨手扔掉的一個空可樂瓶，經(jīng)過一場精密的分子手術(shù)，竟然能搖身一變成為制造千元抗癌“救命藥”的頂級原料，而且這場轉(zhuǎn)化的催化效率一舉打破了歷史紀錄，高達 37,000 次循環(huán)！

2025年12月18日，來自英國圣安德魯斯大學(xué)的研究團隊，聯(lián)合荷蘭代爾夫特理工大學(xué)及默克集團，在《應(yīng)用化學(xué)國際版》上發(fā)表了這一重磅成果。這項由 Amit Kumar 博士領(lǐng)銜的研究，不僅徹底顛覆了我們對塑料回收的認知，更在化學(xué)層面上為全球制藥工業(yè)開辟了一條難以置信的綠色捷徑——從現(xiàn)在起，垃圾不僅僅是放錯地方的資源，它可能是挽救生命的解藥。

我們都知道 PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）塑料是白色污染的罪魁禍首之一。每年全球生產(chǎn)超過 8000 萬噸，用完即棄的瓶子和舊衣服堆積如山。

以前，我們對付它們的辦法很粗暴：要么機械粉碎，做成低質(zhì)量的地毯或填充物，這叫“降級回收”，越用越爛；要么用化學(xué)方法徹底打碎，還原成最基礎(chǔ)的原料，但這通常能耗極高，也就是所謂的“賠本賺吆喝”。

但圣安德魯斯大學(xué)的科學(xué)家們，不想走尋常路。他們心里藏著一個大膽的想法：有沒有可能不把塑料“打回原形”，而是精準地“修剪”它，把它變成比原生塑料更值錢的東西？

這就像你有一座廢棄的樂高城堡，以前的做法是把它融化成塑料水，而現(xiàn)在的做法是，只拆掉特定的幾塊磚，直接把剩下的結(jié)構(gòu)變成一艘宇宙飛船。

這個“修剪”過程，在化學(xué)上被稱為“半加氫”（Semi-hydrogenation）。

這是整個魔術(shù)的核心，也是最難的一步。以往的氫化反應(yīng)太“猛”了，一不小心就把 PET 的分子鏈砍得粉碎，變成廉價的二甲醇。

而 Kumar 博士團隊想要得到的，是一種名為EHMB（對羥甲基苯甲酸乙酯）的特殊分子。這東西不僅聽起來繞口，在合成上也極其刁鉆——多加一點氫，它就廢了；少加一點，塑料又拆不開。

為了完成這步高難度的“走鋼絲”，團隊祭出了一款神器：釕（Ruthenium）鉗形催化劑

但光有神器還不夠，這位“釕催化劑”脾氣古怪，極難伺候。它在普通的溶劑里會“罷工”。經(jīng)過無數(shù)次嘗試，科學(xué)家們終于摸透了它的“胃口”：必須使用一種生物基溶劑——2-甲基四氫呋喃與乙醇的混合液

就在這個特定的“溫床”里，在 80°C 和 50 bar 的壓力下，奇跡發(fā)生了。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)催化劑雖然能干活，但很容易“累死”（失活）。為了查明真相，他們動用了核磁共振技術(shù)中的“特種兵”——CEST NMR（化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移核磁共振）

這就好比給反應(yīng)過程裝了一個超高速攝像機，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，原來反應(yīng)生成的產(chǎn)物本身（比如乙二醇）就是“內(nèi)鬼”，會悄悄抑制催化劑的活性。

破案了！掌握了這一機理，就像拿到了通關(guān)秘籍。

團隊迅速調(diào)整策略，優(yōu)化反應(yīng)條件。最終，他們讓催化劑的轉(zhuǎn)化數(shù)（TON）飆升到了驚人的 37,000！這是什么概念？這意味著極微量的催化劑，就能像永動機一樣，瘋狂地處理掉海量的廢棄塑料。這是目前廢棄 PET 氫化解聚領(lǐng)域的世界最高紀錄。

現(xiàn)在，讓我們看看那個名為 EHMB 的產(chǎn)物到底有多牛。

它不是終點，而是通往醫(yī)藥寶庫的鑰匙。研究人員展示，通過幾步簡單的轉(zhuǎn)化，EHMB 就能變成：

1. 伊馬替尼（Imatinib）：那可是大名鼎鼎的抗癌“神藥”，曾經(jīng)年銷售額幾十億美元的白血病克星。
2. 丙卡巴肼（Procarbazine）：另一種關(guān)鍵的化療藥物。
3. 氨甲環(huán)酸（Tranexamic acid）：醫(yī)院里離不開的止血藥。
4. 芬帕螨酯（Fenpyroximate）：一種強效殺蟲劑。

甚至，它還可以被重新聚合成一種全新的、由于性質(zhì)介于 PET 和 HDPE 之間而具有特殊用途的可回收聚酯（PHMB）。

最致命的一擊來自于一份“從搖籃到大門”的生命周期評估報告。

數(shù)據(jù)不說謊：相比于傳統(tǒng)工業(yè)上用石油化工原料（對甲基苯甲酸）來生產(chǎn)藥物前體，這種“塑料垃圾路線”將全球變暖潛能值（碳足跡）降低了約 70%（從 373 降至 114 kg CO2e/kg），在酸化、富營養(yǎng)化和水資源消耗上，更是全部減少了一半以上。

這不是簡單的廢物利用，這是對傳統(tǒng)制藥工業(yè)的一場降維打擊。

正如圣安德魯斯大學(xué)的新聞稿所言，這項技術(shù)讓我們不再是把塑料降級成垃圾袋，而是升級成拯救生命的藥物。在這個被塑料包圍的星球上，或許下一次當你擰開藥瓶時，你手中的藥片，前世正是一個漂流在海洋里的塑料瓶。

參考文獻：

1. Kulyabin, P. S., Luk, J., Uslamin, E. A., Kolganov, A. A., Saini, G., Marcial-Hernandez, R., ... & Kumar, A. (2025).From Plastic Waste to Pharmaceutical Precursors: PET Upcycling through Ruthenium Catalysed Semi-Hydrogenation. Angewandte Chemie International Edition.
2. University of St Andrews News. (2025, December 22).Groundbreaking discovery turns household plastic recycling into anti-cancer medication