扑热息痛也称对乙酰氨基酚,是使用最广泛的药物之一,全球市场价值每年约为1.3亿美元。自20世纪初推出以来,该药物传统上是由煤焦油或石油衍生物制成的。2019年,五大湖生物能源研究中心科学家史蒂文·卡伦和威斯康辛大学麦迪逊分校生物化学教授约翰·拉尔夫开发出一种新方法,利用杨树中的一种化合物,通过化学反应来制备这种药物。
扑热息痛分子由六碳苯环和两个化学基团组成。杨树的木质素中也有一种类似化合物,称为对羟基苯甲酸酯(pHB)。木质素中富含有价值的芳香化合物,可取代许多石化产品。其技术挑战在于将复杂且不规则的分子链分解成有用的成分。
研究发现,一种处理杨树生物质的新方法可将几乎所有pHB转化为另一种化学物质,其随后可转化为扑热息痛或其他分子。生成过程主要以水为基础,依靠绿色溶剂实现无间歇连续反应,使其成为工业应用的理想选择。实验中,团队成功将90%的原材料转化为扑热息痛,并使用比传统纯化技术更便宜的方法提取扑热息痛。