近日, 美國德克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊開發了一種新的具有成本效益的方法, 用於合成生產可再生的平台化學品——三乙酸內酯(TAL), 該化學品可用於工業生產創新型藥物和可持續塑料, 研究成果發表在最新的《美國國家科學院院刊》.
該項研究由科克雷爾工程學院化學工程系教授Hal Alper領導, 新方法通過對耶氏解脂酵母(Yarrowia lipolytica)進行基因工程改造, 增加了聚酮化合物TAL的產量, 其生產水平遠遠超過目前的生物方法. 研究人員通過合成生物學和基因工程重新構造了酵母中的代謝途徑, 最終將生產能力提高了10倍, 使得聚酮化合物能夠大批量生產, 並用於工業領域的各項創新應用.
聚酮化合物是一類重要的天然衍生分子, 可用於製造許多有用的產品, 如營養添加劑, 特種聚合物, 顏料和藥物. 目前, 市場上有超過20種來自聚酮化合物的藥物, 包括免疫抑製劑, 他汀類藥物和抗菌劑. 目前, 聚酮化合物的合成受到反應條件的制約, 限制了其基於消費者和工業需求的實際應用. 特別是現有的大多數技術產量有限, 導致化學合成困難且經濟性差. 該團隊的突破有望改變這一局面.
利用這一新方法, 研究人員能夠直接從生物反應器中純化TAL, 製造出一種新的塑料材料, 呈現為一層橙色的透明薄膜. 這項研究展示了該團隊在代謝工程改造方面的實力, 研究人員希望能夠在化學和製藥領域開拓新的產品和工業機會, 為傳統化學製造業創造可再生解決方案. 目前該校技術商業化辦公室已經為該技術提出美國專利申請, 並正在努力爭取全球專利, 同時尋求對提高聚酮化合物生產經濟性或新材料新產品製造感興趣的商業合作夥伴.