近日, 美国德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队开发了一种新的具有成本效益的方法, 用于合成生产可再生的平台化学品——三乙酸内酯(TAL), 该化学品可用于工业生产创新型药物和可持续塑料, 研究成果发表在最新的《美国国家科学院院刊》.
该项研究由科克雷尔工程学院化学工程系教授Hal Alper领导, 新方法通过对耶氏解脂酵母(Yarrowia lipolytica)进行基因工程改造, 增加了聚酮化合物TAL的产量, 其生产水平远远超过目前的生物方法. 研究人员通过合成生物学和基因工程重新构造了酵母中的代谢途径, 最终将生产能力提高了10倍, 使得聚酮化合物能够大批量生产, 并用于工业领域的各项创新应用.
聚酮化合物是一类重要的天然衍生分子, 可用于制造许多有用的产品, 如营养添加剂, 特种聚合物, 颜料和药物. 目前, 市场上有超过20种来自聚酮化合物的药物, 包括免疫抑制剂, 他汀类药物和抗菌剂. 目前, 聚酮化合物的合成受到反应条件的制约, 限制了其基于消费者和工业需求的实际应用. 特别是现有的大多数技术产量有限, 导致化学合成困难且经济性差. 该团队的突破有望改变这一局面.
利用这一新方法, 研究人员能够直接从生物反应器中纯化TAL, 制造出一种新的塑料材料, 呈现为一层橙色的透明薄膜. 这项研究展示了该团队在代谢工程改造方面的实力, 研究人员希望能够在化学和制药领域开拓新的产品和工业机会, 为传统化学制造业创造可再生解决方案. 目前该校技术商业化办公室已经为该技术提出美国专利申请, 并正在努力争取全球专利, 同时寻求对提高聚酮化合物生产经济性或新材料新产品制造感兴趣的商业合作伙伴.