齊魯晚報·齊魯壹點 孔茜
早期,國外大多采用動物組織提取法生產透明質酸,上世紀90年代,福瑞達在國內率先開啟生物發酵技術制備透明質酸的研究,并成功實現其工業化量產。歷經數十年產業迭代,如今中國透明質酸產業已實現從依賴進口到全球領跑的歷史性跨越。近日,記者走進坐落于濟寧曲阜的全球透明質酸頭部企業——山東焦點福瑞達生物股份有限公司,解碼其突破技術壁壘、引領產業升級的成長密碼。
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分子量極限“下探”
率先解鎖400Da低分子透明質酸
深耕透明質酸領域,突破分子量極限,解鎖400Da至320萬Da全分子量段透明質酸產品,是焦點福瑞達推進產業升級、實現高質量轉型發展的“主線”。
走進山東焦點福瑞達生物股份有限公司,研發中心與生產車間相連,一排排器皿中的粘稠溶液,正是企業核心產品——透明質酸的研發原點,也是企業深耕技術、突破壁壘的生動縮影。
“透明質酸,又叫做玻尿酸,是一種黏性多糖,可應用于滴眼液、關節注射液、美妝護膚等多個領域。”山東焦點福瑞達生物股份有限公司副總經理、研發負責人康傳利介紹,透明質酸根據應用領域的不同分為食品級、化妝品級、醫藥級等多個等級,其產品技術的迭代升級,核心依托于分子量控制技術的延伸突破。
透明質酸的生物學性質與其鏈長或相對分子量密切相關。但在行業內,低分子透明質酸分子量普遍止步于5000~10000Da,每一次分子量的精準下探,都是對技術極限的突破,難度堪比頂尖考生沖刺高分段。“考90分相對容易,但想要突破瓶頸、沖到95分以上,每一分提升都需要攻堅。”康傳利如此形容技術突破的難度。
而緣何難?要從行業發展歷程說起。上世紀80年代,我國透明質酸核心技術長期被國外壟斷,相關產品價格居高不下,低分子量透明質酸制備更是典型的“卡脖子”難題。據康傳利介紹,彼時利用化學降解法制備低分子透明質酸的核心技術,長期被國外控制。鑒于低分子量透明質酸應用場景廣闊,這不僅成為國內產業突破的關鍵方向,也成為焦點福瑞達必須拿下的技術高地。
“目前寡聚透明質酸的主要生產方法為化學降解法,但這種方法反應條件劇烈,會造成部分透明質酸分子結構的破壞。”康傳利介紹到。因此,利用透明質酸酶對透明質酸進行特異性降解,成為主流研發趨勢。酶解法具有反應條件溫和、易控制,產物結構均一、純度高等優點。但要實現規模化生產,仍需攻克兩大難關:首先是解決野生菌透明質酸酶活性低的問題,其次是突破高純度酶的純化工藝,以實現高質量寡糖的精準制備。
構建高活性透明質酸酶表達菌株,成為焦點福瑞達突破技術瓶頸的首要難題。為攻克行業痛點,企業聚焦技術研發,持續攻堅菌株改良與工藝優化。“最初我們篩選的野生菌,酶活性僅有1萬U/mL,通過合成生物學手段,酶活能夠達到200多萬U/mL。依托先進層析技術,可進一步將酶活優化至2000-3000萬U/mL,依靠高純度的酶精準降解透明質酸,成功突破分子量下限。”康傳利說。自2018年起,焦點福瑞達攜手江南大學等高校搭建產學研合作平臺,正式啟動低分子透明質酸專項研發。2019年項目進入核心攻堅階段,歷經六年持續深耕與反復試驗,企業成功攻克酶解法核心技術,將透明質酸分子量從最初的5000—10000Da不斷下探,最終實現400Da小分子透明質酸原料量產,補齊了國內低分子量透明質酸生產短板。
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跳出同質化內卷
駛入醫藥級高附加值賽道
推進高附加值升級,既是企業實現高質量轉型發展的核心關鍵,也是產業突破低端內卷、邁向高端賽道的必經之路。
以透明質酸行業為例,產品附加值隨應用場景、品質等級大幅分化:普通食品級透明質酸單價約幾千元/公斤,滴眼液用醫藥級透明質酸單價可達幾萬元/公斤,而高端注射液領域的醫藥級透明質酸,單價更是飆升至數十萬元/公斤,高端產品的價值優勢十分顯著。
高附加值的背后,是嚴苛的技術壁壘與長期的科研深耕。康傳利介紹,制備分子量200萬Da以上的醫藥級高分子透明質酸,是行業公認的技術難題。這類高分子透明質酸分子鏈更長、分子量更大,但分子鏈極易受溫度、pH值、機械剪切等外界因素影響而斷裂降解,規模化穩定生產難度極大。
為攻克這一核心技術瓶頸,焦點福瑞達投入大量資源開展攻堅。企業歷經持續探索,完成四五百批次反復實驗,不斷優化生產工藝參數,僅實驗材料投入便高達2000萬至3000萬元。長期深耕終獲突破,企業成功將醫藥級透明質酸穩定量產分子量從原本的200萬Da出頭,提升至300萬Da以上,補齊了高端高分子透明質酸產品的生產短板。
不止于高分子產品的技術突破,焦點福瑞達憑借其自主研發的高端植物氮源制備技術,使工業化水平透明質酸鈉最高發酵產率達到14g/L。基于精準酶切技術,公司現已實現400Da至320萬Da全分子量段產品量產,徹底破解了行業微生物發酵領域的“卡脖子”難題。依托這兩項核心技術,公司產品全面覆蓋食品、美妝、醫藥等多領域精細化、差異化應用需求,穩居全球透明質酸鈉原料市場第一梯隊,市場占有率位列全球前三。
“目前,全球市場占有率前三的透明質酸企業均為中國企業。”康傳利表示,早期,國外大多采用動物組織提取法生產透明質酸,上世紀90年代,福瑞達在國內率先開啟生物發酵技術制備透明質酸的研究,并成功實現其工業化量產。歷經數十年產業迭代,如今中國透明質酸產業已實現從依賴進口到全球領跑的歷史性跨越。
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常態化6%研發投入
蓄力長期領先發展勢能
為何在行業內,焦點福瑞達可以一次次攻克“卡脖子”難題?長期堅守研發創新、深耕技術積淀,就是答案。
“公司常年保持高強度研發投入,研發費用占比穩定在6%以上,年度研發投入近2000萬元。”康傳利介紹,依托“科技+人才”雙輪驅動戰略,企業持續夯實創新內核,穩步實現從透明質酸鈉“原料規模冠軍”向技術驅動的“產業引領者”轉型升級。
同時,公司深度推進產學研融合,與江南大學、北京工商大學、山東省藥學科學院、曲阜師范大學等多所高校及科研院所深度合作,組建專業化科研團隊、搭建科研生產聯合體,高效挖掘并轉化前沿科研成果。目前,企業已形成超百種產品規格,累計斬獲百余項核心專利,構建起完善的技術與產品壁壘。
“我們將始終堅守技術創新核心戰略,持續推進高質量、高價值發展升級。”康傳利表示,未來企業將持續深耕合成生物學技術,進一步提升發酵產率、降低生產成本,并橫向布局唾液酸、麥角硫因等新賽道,豐富多元化產品矩陣。
與此同時,企業將依托與江南大學等高校的產學研深度合作優勢,加速高附加值醫藥級產品的研發與注冊進程。在滴眼液級、注射級等細分領域,對標國際頂尖標準,以穩定的產品質量、定制化解決方案筑牢核心競爭力,進一步夯實企業在全球透明質酸原料市場優勢地位,推動企業從“規模擴張”向“價值引領”的高質量發展躍遷。
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