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，我們研發團隊努力嘗試用前景更優的微生物發酵法替代早期的雞冠提取法。但當時國內的研發條件幾乎是空白的，業內沒有足夠的先例，相關經驗、器械、專業人才都極度匱乏。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酵罐。克服重重困難的背后，是我們研發團隊的堅持和熱愛。

Q：您開始從事透明質酸發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生化學會的會議，會議上一篇關于發酵生產透明質酸的文章，就像扣動了一個扳機，觸發了大腦中的那個點，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，發展到現在中國每年用發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新方面還將會有哪些計劃？

A：用發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，使透明質酸的發酵水平進一步提高。現在傳統發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；二是通過新建廠區和收購第四大的透明質酸生產企業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，可以滿足各個行業需求。比如用最高級的醫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展趨勢？它還能應用在哪些領域？

A：首先在現有應用上，醫藥、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，生殖醫學，口腔護理（比如牙膏），計生等領域持續性發展。

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額紋開發的產品，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傷護理，特別是對難愈合的慢性傷口護理有更好的療效。