讓塑膠PET變止痛藥乙醯胺酚 科學家改造大腸桿菌成製藥關鍵

普拿疼是市面上常見的止痛藥,而其主要成分乙醯胺酚的製造過程高度依賴石化產業,且伴隨高污染。不過近期科學家發現,能透過基改大腸桿菌在48小時內將塑膠PET的衍生物轉化為乙醯胺酚,轉化率達92%,且過程中不會產生有毒廢棄物。研究團隊認為,若能實現大規模量產,未來有望以更環保永續的方式製藥,同時清理環境中的塑膠垃圾。

近期科學家發現,可透過基因改造的大腸桿菌,在48小時內將PET(常見於寶特瓶)的衍生物轉化成乙醯胺酚,轉化率達92%,若從PET開始計算的轉化率則是83%,且過程中不會產生有毒廢棄物。該研究結果被刊登在《自然化學》(Nature Chemistry)期刊中。

乙醯胺酚(Acetaminophen,為普拿疼主要成分)是常見的止痛藥原料,在傳統的製造過程中需要使用苯的衍生物,由於苯多透過石化產業生產,因此乙醯胺酚製造可說與石油息息相關。法新社報導指出,目前乙醯胺酚通常由亞洲的代工廠以廉價且高污染的製程生產,加劇氣候變遷。

研究團隊說明,他們先將PET分解製成衍生物,餵給經過基因改造的大腸桿菌。這種大腸桿菌無法自行合成細菌生長及DNA合成時的必要物質PABA,因此必須透過分解PET衍生物來製造PABA。

《衛報》報導指出,這個分解PET衍生物的過程涉及名為「洛森重排」的化學反應,該反應很難在實驗室中完成,但研究團隊發現大腸桿菌可透過細胞內的磷酸鹽催化,自發完成此反應。

研究團隊隨後對大腸桿菌進行進一步基因改造,植入來自蘑菇與土壤的細菌基因,使大腸桿菌能進一步將PABA轉化成乙醯胺酚。

研究主要作者華萊士(Stephen Wallace)表示,雖然要實現大規模量產還需進一步研究,但該研究具有應用潛力,「這項技術首次結合化學與生物方法,不僅能以更永續的方式製造乙醯胺酚,也能同時清理環境中的塑膠廢棄物。

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