对乙酰氨基酚（Paracetamol）是全球最常用的解热镇痛药之一，长期以来主要通过化学合成方式，从石油基原料中工业生产而来。近日，一项研究首次证明，对乙酰氨基酚可以完全通过生物方式制造——利用微生物，将塑料废弃物转化为药物活性成分，为药物生产开辟了新的可持续路径。
研究方法与原理
研究团队开发了一种利用基因改造大肠杆菌（E. coli）制造对乙酰氨基酚的方法。该方法的原料来自PET 塑料（聚对苯二甲酸乙二醇酯，常见于饮料瓶），通过一系列微生物内的反应最终生成对乙酰氨基酚。核心技术是将一种传统的化学反应——Lossen 重排反应——在细胞内生物化学环境中重现。
具体过程如下：
原料准备
从 PET 塑料中提取出一种前体化合物，称为 4-硝基苯羟肟酸（4-Nitrophenylhydroxamsäure）。
细胞内重排反应
大肠杆菌在细胞内将该前体化合物通过 Lossen 重排反应（非酶促）转化为对氨基苯甲酸（para-Aminobenzoesäure, PABA），这是一种对细菌生命活动至关重要的化合物。
生成对乙酰氨基酚
利用两种内置酶——N-羟化酶（N-Hydroxylase）和酰胺酶（Amidase），细胞将 PABA 最终转化为对乙酰氨基酚。
产物检测
实验在细胞培养液中检测到对乙酰氨基酚，其产量与所使用的塑料前体量成正比。
科学意义与应用前景
这是首次证明，可以利用活细胞将塑料废弃物转化为核心药物活性成分，如对乙酰氨基酚。该研究提出了药物生产的新概念：不依赖化石燃料，通过生物技术实现可持续、环保的药物合成。
未来，这一技术不仅有望减少对石油资源的依赖，还可以将塑料废弃物转化为高附加值产品，为解决环境污染和药物生产可持续性提供双重解决方案。