透明質酸工藝改進的歷史沿革及未來應用前景

郭學平（華熙生物科技股份有限公司副總經理、首席科學家）

Q：能否介紹一下透明質酸的早期制備技術，我國在透明質酸的制備技術上都經歷了哪些困難？

A：最早我們用雞冠提取法制備透明質酸，盡管這種方法在一定程度上實現了產業(yè)化，能夠在生產鏈上進行批量生產，但由于雞冠小、原料少、成本高，透明質酸的產量并不高。因此，我們研發(fā)團隊努力嘗試用前景更優(yōu)的微生物發(fā)酵法替代早期的雞冠提取法。但當時國內的研發(fā)條件幾乎是空白的，業(yè)內沒有足夠的先例，相關經驗、器械、專業(yè)人才都極度匱乏。為了加快研究進程，我自己親手制作了當時使用的第一臺生物發(fā)酵罐。克服重重困難的背后，是我們研發(fā)團隊的堅持和熱愛。

Q：您開始從事透明質酸發(fā)酵法研究時是一個什么樣的研究背景呢？

A：20世紀90年代，那時正好是全球透明質酸應用快速發(fā)展的時期，雞冠提取因為原料限制提取量有限。正好我去參加全國工業(yè)生化學會的會議，會議上一篇關于發(fā)酵生產透明質酸的文章，就像扣動了一個扳機，觸發(fā)了大腦中的那個點，我回到研究所就要立即開展這個課題，這種感覺非常強烈。雞冠提取法時期中國透明質酸生產量只有幾百公斤，發(fā)展到現在中國每年用發(fā)酵法生產透明質酸已經超過千噸。

Q：華熙生物未來在科學創(chuàng)新方面還將會有哪些計劃？

A：用發(fā)酵法取代雞冠提取法來生產透明質酸，是生物科技上的革命性進步。生物科技是在不斷發(fā)展的，我們要與全球最前沿生物技術同步。

比如我們會用到最前沿的基因編輯和合成生物學等應用技術，提升透明質酸發(fā)酵水平。20世紀90年代，我們從自然界提取野生菌種并做一些誘變和改良，這是比較經典的技術。現在的基因科技發(fā)展已經出現了基因編輯和合成生物學的應用。通過人為編輯打造一個新的底盤細胞，讓細胞更有效更高產的生產透明質酸，使透明質酸的發(fā)酵水平進一步提高。現在傳統發(fā)酵法生產透明質酸全球最高水平達到15g/L。如果使用基因編輯對菌種定向改造有關合成酶合成路徑的改變，會進一步提高透明質酸的發(fā)酵水平，提高到20g/L，30g/L，甚至70g/L，大幅提升產能。另外這個技術還可以應用于生產其他生物活性物，為醫(yī)藥、化妝品、功能性食品等提供更多更好的生物活性材料。

Q：據悉，華熙生物透明質酸原料產量近400噸，在國內占近60%市場份額，全球占比近40%，請問華熙是如何做到如此規(guī)模的產量的呢？除了先進的技術工藝，還有其他因素嗎？

A：一是我們通過不斷更新車間和設備不斷提高生產效率；二是通過新建廠區(qū)和收購第四大的透明質酸生產企業(yè)東營佛思特生物擴大產能；三是我們的質量體系完善，先后通過美國 FDA、韓國 MFDS、中國 GMP 現場檢查，可以滿足各個行業(yè)需求。比如用最高級的醫(yī)藥注射級透明質酸生產工藝,生產化妝品級和食品級透明質酸，形成降維打擊。

Q：您如何看待透明質酸材料未來發(fā)展趨勢？它還能應用在哪些領域？

A：首先在現有應用上，醫(yī)藥、化妝品、食品等三個領域，食品近五年會有大幅度的增長。其次，透明質酸未來會在組織增長，細胞干細胞的培養(yǎng)，生殖醫(yī)學，口腔護理（比如牙膏），計生等領域持續(xù)性發(fā)展。

Q：目前填充注射類透明質酸已有多種，華熙推出潤致御齡雙子針，該產品有哪些特點呢？透明質酸材料還將有哪些應用呢？

A：現在市場上的產品多以填充劑為主，雙子針結合了填充和對面部膚質改善的水光產品，兩種相互補充，各有特點，順應了市場的需求。熨紋針是全市場唯一針對靜態(tài)額紋開發(fā)的產品，元氣針則是含有“四元超復”透明質酸的高濃度強效超水光，能夠達到彈力、鎖水、修復、抗氧化的效果。透明質酸在醫(yī)學上除了傳統眼科、骨科的應用，還有癌癥放射性治療用作隔離凝膠，把腫瘤和正常組織隔離，減少治療時正常組織破壞。還可作為外科傷口創(chuàng)傷護理，特別是對難愈合的慢性傷口護理有更好的療效。