聽起來或許天馬行空,但上個月發(fā)表在《自然·化學(xué)》(Nature Chemistry)上的一項新研究中 ,來自英國愛丁堡大學(xué)的研究團(tuán)隊貌似給這一猜想提供了一些曙光。他們成功通過廢棄塑料的成分,,生物合成了撲熱息痛。
塑料和感冒藥
這一轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,是一個已有百年歷史的化學(xué)反應(yīng),,叫作洛森重排(Lossen rearrangement),由德國化學(xué)家威廉·洛森(Wilhelm Lossen)于1872年發(fā)現(xiàn)。洛森重排反應(yīng)將異羥肟酸酯轉(zhuǎn)化為異氰酸酯,,最終可以轉(zhuǎn)化為胺類化合物,,這類分子是合成藥物、染料和高分子材料等的基礎(chǔ)原料,。
傳統(tǒng)的洛森重排反應(yīng)需要堿,、熱量和金屬催化劑。但在這項實驗中,,研究人員成功地將洛森重排“搬進(jìn)了”細(xì)胞內(nèi),。他們使用的不是毒性強(qiáng)或條件苛刻的催化劑,而是細(xì)胞中本就有的普通成分:磷酸鹽,。這意味著,,這個反應(yīng)可以在溫和、安全的條件下,,在細(xì)菌體內(nèi)自然進(jìn)行,。
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通過化學(xué)合成與生物合成兩種方式完成洛森重排(圖片來源:原論文)
研究者從最常見的塑料——聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)出發(fā),也就是制作飲料瓶的材料,。他們先把PET分解成對苯二甲酸單體,,再將其加工成能進(jìn)行洛森重排的酰基羥肟酸酯(acyl hydroxamate ester),。
接著,研究者將其“喂”給經(jīng)過了基因工程改造的無害大腸桿菌,,在較溫和的條件下,,僅通過磷酸鹽的催化,便能觸發(fā)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的洛森重排,,將?;u肟酸酯轉(zhuǎn)換為對氨基苯甲酸(PABA)。這是一種天然的大腸桿菌代謝物分子,,可用于生產(chǎn)其他化學(xué)物質(zhì),。