本文背景
聚氯乙烯（PVC）是世界五大通用塑料之一，因其优异的性能和低廉的价格实现广泛应用。增塑剂是PVC产业加工领域所必需的重要改性剂，全球年消费量约500万吨，产值近千亿。目前应用最广泛的是石油基邻苯类增塑剂（DOP、DBP等），因被证实具有生物毒性，正被逐步限制使用；而改良型石油基增塑剂（DOTP、DINCH等）因缺乏增塑和环保潜力，难以适应不断提高的性能需求；现有环保型生物基增塑剂（环氧油脂类、柠檬酸酯类等）相对安全环保，但是增塑性能或生产成本仍缺乏竞争力，仅能够应用于少数明确禁用邻苯类增塑剂的特殊领域，难以实现广泛替代。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所吕雪峰研究员带领的微生物制造工程中心和王庆刚研究员带领的催化聚合与工程研究中心展开深入的生物-化工-材料多学科交叉合作，共同开发了一种基于反式乌头酸的新型生物基增塑剂，撰写的研究性论文“Integration of Biological Synthesis & Chemical Catalysis: Bio-based Plasticizer trans-Aconitates”，最近发表在新刊Green Carbon创刊号上。
反式乌头酸酯是一类以反式乌头酸为基础通过酯化反应得到的化合物，以下是其详细介绍：
化学结构
反式乌头酸的化学式为C_6H_6O_6，化学名称为反式-1,2,3-丙烯三羧酸，具有三个羧基和一个不饱和双键。反式乌头酸酯则是反式乌头酸的羧基与醇发生酯化反应后的产物，其分子结构中保留了反式乌头酸的不饱和双键和部分羧基结构，同时引入了酯基。
反式乌头酸酯存在以下几方面技术壁垒：
1，原料获取
植物提取限制：反式乌头酸传统上主要从甘蔗制糖过程中提取，但产量很少，难以满足大规模生产需求。
化学合成难题：化学合成方法过程复杂，副产物多，得率低，导致成本居高不下，无法实现低成本大规模生产。
2，微生物合成
底盘细胞构建：需要筛选到合适的微生物底盘细胞，并对其进行基因编辑和改造，使其能够高效合成反式乌头酸，这涉及到基因工程、代谢工程等多学科的知识和技术，技术难度大。
发酵工艺优化：微生物发酵过程中，发酵条件如温度、pH、溶氧等对反式乌头酸的产量和质量有显著影响，需要进行大量的实验和优化工作，以确定最佳的发酵工艺参数。
分离纯化困难：发酵液中反式乌头酸的浓度较低，且含有大量的杂质，如细胞碎片、蛋白质、多糖等，需要开发高效的分离纯化技术，以获得高纯度的反式乌头酸，这增加了生产成本和技术难度。
3，酯化反应
催化剂选择：反式乌头酸的羧基与醇进行酯化反应时，需要选择合适的催化剂，以提高反应的选择性和收率。
反应条件控制：酯化反应的条件如温度、压力、反应时间等对反应的结果有重要影响，需要进行严格的控制和优化，以确保反式乌头酸酯的质量和性能。
反式乌头酸酯核心股是鲁抗医药
其与中科院高能所、中国科学院黄雪年教授团队等合作，开发“新型生物基增塑剂反式乌头酸酯关键技术开发与应用”项目，并获得科技部首届全国颠覆性技术创新大赛最高奖项。
鲁抗医药具有以下优势
1，微生物制造领先
建立了国际首条反式乌头酸微生物绿色制造生产示范线，通过合成生物学策略实现了反式乌头酸的微生物绿色制造，解决了原料可及性问题。
2，产品性能优势
其反式乌头酸酯产品FT606安全环保、高效增塑、长效稳定，能替代传统依赖TMA的有毒有害增塑剂，效能比正丹股份的TMA好，成本是正丹的一半。
3，市场潜力优势
市场替代空间大：“反式乌头酸酯-增塑剂产业化千吨项目”将于2024年建成，成功产业化后，将替代全球1/10的市场份额，产值有望超过100亿元。
产业利润空间大：作为填补环保增塑剂市场空白的项目，有望给鲁抗医药贡献10亿+利润。$鲁抗医药(SH600789)$
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