近年来,玻尿酸(又称透明质酸、玻璃酸钠)这一物质“名声大噪”,在医美针剂、护肤品等领域为公众所熟知,甚至有女明星称“没有玻尿酸就活不下去”。但事实上,人们对玻尿酸的认知还只是冰山一角。

2020年全球爆发新冠肺炎疫情,国内首款以玻尿酸为基质的医用免洗消毒凝胶在一线医院大量使用,含有玻尿酸的食品、洗护、计生和宠物领域等用品在市场上先后受到关注。

曾贵过黄金 仅从鸡冠中可少量提取

20世 纪,透明质酸(HA)十分稀有,1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer率先从牛眼玻璃体中发现并分离出该物质。70年代国外的研究人员开始从鸡冠中提取制备透明质酸,并用于眼科手术黏弹剂,之后开发出治疗骨关节炎的HA注射液。当时由于原料收购困难,且提取率低,透明质酸的价格比黄金还昂贵,产品仅用在医学临床上。

彼时我国对于透明质酸的研究还处于“空白”,同类药品依靠进口。快速高效提取透明质酸并实现产业化生产,将其应用于医学临床中,成为当时国内迫切需要解决的重大科研课题。

1980年,山东大学药学院教授张天民率先从人的脐带及鸡冠中成功提取透明质酸,迈出了中国透明质酸研究史上的第一步。1985年,张天民又研制出中国第一款HA注射液,用于眼科手术,开启了我国透明质酸研发的大门。张天民也因此被称为“中国玻尿酸之父”。

微生物发酵法改写行业历史

面对透明质酸鸡冠提取难度大,成本高等难题,上世 纪70年代国外个别国家已经开始探索利用微生物发酵生产透明质酸。此方法具有成本低、易于分离纯化、收率高、且绿色环保等优势。

80年代中期日本率先在国际上实现了通过微生物发酵法生产透明质酸。彼时我国通过微生物发酵法生产透明质酸的研究才刚刚起步。继山东大学教授张天民从鸡冠中成功提取透明质酸后,跟随导师张天民学习的郭学平注意到国外运用发酵法得到了透明质酸,并对此产生浓烈兴趣。没曾想,对透明质酸的研究,郭学平从那时开始就坚持了30多年。

为攻克透明质酸发酵生产的技术难题,郭学平和团队承担起了我国“八五”和“九五”科技攻关项目,历经两年时间的无数次试验,终于在1992年成功掌握微生物发酵法生产透明质酸的技术,填补了我国该项技术空白。

该项技术的成功研制,彻底改变了我国从动物组织中提取透明质酸,且相关应用产品主要依靠进口的落后局面。此后的20多年时间,中国发展成为全球最大的透明质酸原料生产及销售国,并不断在应用领域开拓创新。

郭学平因突出贡献,被授予“2002年度吴阶平—保罗·杨森医药研究奖”和“2004年度国家科技进步二等奖”。

龙头企业以核心技术力压世界

我国是全球最大的透明质酸原料生产及销售国,2018年中国透明质酸原料销量占全球总销量的86%,其中华熙生物(688363)全球占比36%。依托20年自建的技术体系,华熙生物凭借多项领先技术改变了自身及我国的透明质酸行业发展水平。在以华熙生物首席科学家郭学平为主的研发团队技术攻关下,其透明质酸发酵产率从公司创立之初的不足3g/L发展到目前的10-13g/L,远高于文献报道的行业最优水平6-7g/L,使透明质酸的生产成本大大降低。

作为华熙生物研发团队的核心技术骨干,石艳丽参与并见证了我国透明质酸发酵水平实现世界领先的全过程。她表示,产率提升1g/L的背后涉及几十个生产标准的优化,研发团队正是凭着一种精益求精的执着,使得华熙生物10多年来产率逐年提升。

2012年郭学平带领研发团队在全球首次实现以酶切法大规模生产寡聚透明质酸,让透明质酸的分子大小实现了自由控制,降解周期由化学降解法的12-15天缩短至5-6小时,寡聚透明质酸生产效率和纯度大幅提升。华熙生物的酶切法技术先后在中国、美国、欧盟、日本、韩国等地获得6项发明专利,并于2019年荣获“第21届中国专利金奖”。

目前华熙生物医药级透明质酸的核酸、内毒素等杂质水平是欧洲药典标准规定值的1/50和1/20。先后主导或参与制定了国内透明质酸应用领域的四大标准,参与修订欧洲药典及中国药典中的透明质酸标准,并提交美国药典透明质酸专论。

除广泛应用于骨科、眼科、医疗美容、护肤品等领域,华熙生物还将透明质酸的应用逐渐延伸到肿瘤治疗、组织工程、药物载体、消化道等更多全新领域。

据Frost&Sullivan报告显示,目前中国透明质酸的发酵技术水平、产量以及质量均已达到国际先进水平。预计在未来四年,全球透明质酸原料市场将保持18.1%的高复合增长率,中国企业在透明质酸的终端应用领域亦不断发力创新。