产学研合作“点石成金”科技与产业深度融合新疆埃乐欣药业有限公司创新发展大蒜健康产业纪实
2018-04-24蒋向利
◎ 本刊记者 蒋向利
一颗普通的大蒜,很多人可能会因为刺激的气味避而远之,而在经过一系列创新研究和深入加工后,它却可以摇身一变成为具有治疗心脑血管疾病、抗感染等多种功能的新药。这“点石成金”的神奇,正在新疆埃乐欣药业有限公司上演。经过多年研发,目前新疆埃乐欣药业有限公司已连续攻克大蒜活性物的提取、质量研究和药效学评价的难关,成为国内唯一从大蒜中规模化提取蒜氨酸、蒜酶的企业。
新疆是优势大蒜品种的主要产地,经过科研人员的研发,从小小的大蒜中提取物质,用于治疗血管疾病、抗感染等药物的生产,成为延伸新疆特色农产品产业链、实现创新发展的一个重要亮点。
新疆埃乐欣药业有限公司成立于 2006 年,位于乌鲁木齐市高新区(新市区)北区工业园区,是中国目前惟一具备能够批量生产高纯度蒜氨酸和蒜酶及多种衍生制剂和产品的企业。公司集医药健康产品研发、生产、经销、推广、配送等服务能力为一体,以“采选优质药植,精研天然新药,服务健康事业”为使命,依托新疆大蒜等特色药用资源的优势,通过产学研深度融合,借助现代高科技,致力于新疆优势药用大蒜等植物资源的全方位开发和利用,从大蒜中提取有效成分,研发生产具有自主知识产权的高效新药和健康产品,努力打造国内大蒜健康产品的高科技龙头企业。
目前,公司与中国药科大学、中国中医科学院西苑等单位建立产学研结合平台,利用新疆优势药(食)用植物大蒜为原料,从事天然植物药品、保健食品与生物技术领域产品的研发、生产和销售。公司拥有多项研发和产业化项目,在2007年获得国家中小企业创新基金和科技部支撑计划立项支持,2008年被评为新疆维吾尔自治区高新技术企业。2012年以来,公司历经五年时间投入巨资建设GMP生产硬件,落实科研转化工作,已实现了实验室技术-中试生产-工业化生产的突破转化。公司产品主要分为六大领域:植物提取物、药品、保健品、食品、美容化妆品、饲料添加剂等,产业链饱满而完整,经济效益前景甚为可观,特别是作为药用在防治感染性疾病、心脑血管疾病及防治肿瘤等方面的功效被确认。通过20多年的积累耕植,公司目前已拥有24项国家及国际发明专利,并获得国家高新技术企业认证的民营医药企业,一些产品已经上市销售。在新药研发方面,有五个储备项目,其中两个项目入选国家重大新药创制,已立项1项。公司借助大蒜实现的创新成果不仅给企业带来广阔的市场,也带动形成了相关产业链。这些成就不仅表明了我们长期发展的决心和信心,也为新疆埃乐欣药业有限公司成为全球药植精粹制药领域的领导者提供坚实基础。
依托资源和技术优势,推进大蒜提取物及衍生健康产品产业化
1. 新疆是“药用大蒜”的优良产地
蒜氨酸、蒜酶提取车间
乌鲁木齐市、乌鲁木齐高新区食药监局检查工作
(1)大蒜自古就是世界不同地区、不同民族公认的药食两用植物。1980-1990年间发现大蒜对当前世界死亡率最高、影响最大及常见和多发的心脑血管疾病、感染性疾病及肿瘤等重大疾病有确定的防治效果,引起了各国医药学家的注意。20世纪80年代,专家发现大蒜对常见和多发的感染性疾病及肿瘤等重大疾病有特殊的防治效果,再次引起了各国医药学家的注意,多次在华盛顿、柏林等地召开大蒜医药应用的专题国际会议,大蒜更多地被应用于医药及疾病预防领域。
如今,大蒜已被列入欧盟药典、美国药典、印度药典和中国药典。符合药典规定的大蒜称之为“药用大蒜”。经过多年研究,公认大蒜的有效成分是蒜酶催化裂解蒜氨酸产生的大蒜辣素等系列含硫有机化合物。美国和欧盟药典规定了“药用大蒜”中蒜氨酸、大蒜辣素等有效成分的含量、杂质及有害成分的限量。
(2)国内外的经典著作及近代研究证明,大蒜的原产地在中亚的新疆等地。据唐代的《新修本草》和明朝的《本草纲目》记载,大蒜古称“葫”“胡蒜”:“今人谓葫为大蒜,张骞使西域始得大蒜,大蒜出胡地故有胡名”。说明汉朝时大蒜从新疆传入内地,然后传播至沿海,并远达朝鲜、日本等国。
新疆生长的胡蒜蒜氨酸含量是世界标准最高的。由于气候及土壤适宜,无工业污染,新疆阿合奇、乌什、昭苏、吉木萨尔、奇台、木垒、巴里坤等地生产的大蒜被国际市场称作“高蒜氨酸大蒜”,长年出口欧美和日本,是新疆具有特殊竞争力、有待开发的优势药用资源。
2. 立足新疆高品质大蒜资源进行新药研发
(1)大蒜的功效成分是蒜氨酸、蒜酶及大蒜辣素等成分。由于鲜蒜中有效成分含量很低,并且鲜蒜切割后蒜氨酸与蒜酶相遇迅速酶解产生大蒜辣素,造成有效成分的提取非常困难。因此,目前世界各国主要以大蒜粗制剂(大蒜粉片、蒜油胶囊、陈蒜酊剂等)作为保健食品、食品补充剂或替代药品上市。而这些粗制剂只具有预防和保健功能。为了充分利用新疆的优势药用大蒜资源,对农产品进行深加工和提高附加值,并且为防病治病提供重要的药物,2006年6月在乌鲁木齐市高新区注册成立新疆埃乐欣药业有限公司,研发大蒜高效临床治疗药物实施大蒜新药成果转化和产业化,进行创新药物项目产业化实验药厂的筹备和前期工作。期间得到高新区、自治区、国家科技部等各级政府的多个项目经费资助。
在高蒜氨酸大蒜种质资源研究上,公司历时十余年,经过数十个研究生课题研究,全面筛查了国内各大蒜产区的大蒜品种,并对比了国外公认的高蒜氨酸大蒜品种,优选出新疆地产品种为蒜氨酸含量的最高的大蒜品种,称之为“胡蒜”。
胡蒜品种在公司种植基地已产业化种植达4年,品种稳定,抗变异、抗病、高产、作物高品质(成品鲜蒜中蒜氨酸含量达到1.4%以上)特性明显。目前公司已与中国农业大学、中国药用植物研究所合作,依据《中华人民共和国种子法》的相关要求,开始胡蒜种子品种认证工作。
(2) 建立生产蒜氨酸及蒜酶等产品的中试生产线,完成中试生产工艺研究,成功获得蒜氨酸提取物、蒜酶提取物和大蒜多糖。
在完成实验室研究以及中试生产工艺的基础上,获得乌鲁木齐高新区北区批地50亩,2012年公司重组,注入新资金正式启动“新疆埃乐欣药业公司创新实验药厂”建设,由山东医药工业设计研究院负责实验药厂的总体设计,严格按照国家药监局新版GMP的规定和要求,建设技术和设备先进、高效实用、节能及环保的现代化制药厂。2016年完成大蒜前处理、蒜酶提取车间、制剂车间的建设、设备安装和净化,完成公用工程的建设,并投入使用。
(3)2016年创新药物的研制获得自治区重大专项的立项资助,2017年获得国家科技部重大新药创制立项资助,目前正在按照新药的注册要求逐项进行临床前的制药原料提取、制剂生产工艺研究、质量研究和药效学研究,预计2019年能够获得第一个五类新药的临床试验批件,然后开展临床试验。
(4)经前期调研和多次实地考察,在新疆巴里坤、塔城等地建立种植基地,进行规范化种植并试种获得了高蒜氨酸含量的大蒜,可作为胡蒜片和大蒜提取物的原料。巴里坤种植基地的大蒜获有机产品认证。
(5)2016年获得食品生产许可,“胡蒜片”上市。产品多次参与北京科博会、上海第7-11届世界原料药物展、美国西部植物提取物会展。
3.精湛的技术优势和深厚的技术储备
(1)二十余年产学研结合进行大蒜基础研究奠定了公司的技术优势。新疆埃乐欣药业有限公司是一家利用新疆优势大蒜资源、以研发为引领的高新技术企业,公司注册成立的基础是新疆医科大学陈坚教授课题组多年研究的成果。
(2)新疆埃乐欣药业项目的实验室药学基础研究。新疆医科大学陈坚教授1997年帮助新疆医保公司以新疆大蒜冻干粉为原料主持研发大蒜肠溶片(10mg/片)和佳力神(5mg/片)两个初级产品,分别获国家药品及保健食品批文。
蒜氨酸在防治心脑血管疾病方面具有出色的疗效,国外医药保健学界对该产品寄予厚望,目前发达国家蒜氨酸产销已形成近10亿美元的规模。但是蒜氨酸生产技术难度极大,目前只有极少数发达国家掌握了工业化生产蒜氨酸的能力。鉴于蒜氨酸在国际市场前景看好,我国在几年前即有不少科研单位和高等院校研究机构积极从事从大蒜提取蒜氨酸产品的技术攻关试验。陈坚教授创新构思从鲜蒜中分别提取活性成分蒜氨酸和蒜酶,研发高效大蒜新制剂,带领研究生团队历时10年在实验室攻克蒜氨酸、蒜酶的分离纯化等难题。申请获得发明专利5项,为中试、放大试验及产业化积累了经验,准备了技术条件(如表1)。
2006年,新疆医科大学陈坚教授以五项发明专利为基础,在乌鲁木齐高新区注册成立新疆埃乐欣药业有限公司,进行大蒜健康产业方面的成果转化和产业化。在首席科学家陈坚教授带领下,历时20年持之以恒的研发投入,使得埃乐欣在蒜氨酸、蒜酶纯化工艺路上取得突破,纯化品收率、纯化品生产周期、纯化品成本上均处于世界领先地位。公司采用自主发明的专利技术生产的蒜氨酸,其蒜氨酸含量达50%,在国内居于领先地位。同时,公司对自己生产的蒜氨酸原料进行精深加工,生产出蒜氨酸口服液等产品。
(4)新疆埃乐欣药业公司依靠二十余年大蒜产品的研发经验,建立了一支技术素质过硬的人才队伍,在技术上给予新疆埃乐欣药业有限公司以有力的支持。与新疆院校合作进行人才培养,通过博士后建站,实现人为我用的人才弹性使用。
表1
公司与钟南山院士团队开展合作
加强产学研一体化,创新开发大蒜健康产业
一个蒜头撑起一个产业,得益于新疆埃乐欣药业有限公司搭建的产学研一体化模式。新疆埃乐欣药业有限公司从成立至今,一直在走产学研合作的路子,将80%以上的人力财力用于胡蒜的研究,先后投入2亿元,将研究成果转化成为生产力。公司总经理胡阗说:“大蒜研究,在世界上我们的提取工艺是领先的,现在的药厂在国际上是唯一的。现在国际上这方面的相关研究大多停留在实验室阶段,而我们把它从实验室转化到中试药厂,并研制出了治疗心脑血管疾病的新药,获得了2017年国家重大新药创制专项。希望在2018年,感染类的重大新药创制专项也能获得成功,在未来的5到8年时间,我们的创新药一定会有三到五种陆续研制出来。”
为解决创新研发过程中的疑难和关键技术,公司与国内重点大学及研究机构的专家合作。如在南京医科大学第一附属医院、南京皮肤病研究完成蒜氨酸/蒜酶及制剂的抗感染药理学研究;与广州呼吸病研究所钟南山院士团队合作进行大蒜提取物抗呼吸系统感染的药效学、临床试验研究。
乌鲁木齐高新区领导到企业调研
2010-2011年, 新疆埃乐欣药业有限公司与中国药科大学、南京医科大学附属第一医院、上海美迪西、四川大学等合作,进行创新药物的抗感染药效学、抗肿瘤活性、质量研究和制剂研究等多项目研究。
在2011年中国海外学子创业周上,新疆埃乐欣药业有限公司与一位加拿大籍医药学博士、超滤专家签订了“大蒜辣素注射液超滤相关技术的研究合作”协议。公司技术总监陈坚说,通过合作项目,能顺利解决长期困扰公司在超滤相关技术上遇到的难题。
2011年5月,经过4个月的对接洽谈,新疆埃乐欣药业有限公司与新疆昭苏县签订了合作协议,确定在该县胡松图哈尔逊乡和夏塔乡建立全国最大的药用大蒜种植基地,2011年流转耕地面积6000亩,逐年扩大到3万亩。公司在当地设置药用大蒜的储藏、黑蒜、果皮、大蒜白蛋白、蒜氨酸、冻干蒜粉的系列产品的生产加工车间(分公司),并在3-5年内完成昭苏六瓣红药用大蒜种质资源保护及专利商标注册。该项目的实施将实现昭苏县在寻求高附加值的农产品深加工方面的突破。据测算,该药用大蒜的亩产值(附加值)达数万元。
自2013年开始,经过广泛筛选,公司在哈密地区巴里坤县开始了胡蒜标准化种植基地建设工作。通过与相关农业技术部门合作,以GAP要求为依据,历经4年的探索研究,种植基地在作物营养、病虫害防治、采收机械、采收后预处理、储存运输各环节上具备了成熟的经验,并形成了标准化流程。在种植环节上,公司践行环境友好、食品安全理念,严格落实GAP以及有机种植要求,种植基地已经获得了有机产品认证。经过历年的扩张,2017年公司种植基地已达到500亩,成为全国最大的胡蒜种植基地。年产胡蒜可达350吨以上,成为国内优质大蒜收购商关注的重点。在产量、种植成本上依托农业科技及规模化种植,彻底改变了新疆地产品种种植投入多、产量低、种植效益差的现状。扭转了新疆地产高蒜氨酸大蒜种植面积逐年减少,品种逐渐退化的局面。
2006-2016年间,公司与新疆医科大学加强产学研合作,共同培养硕士和博士研究生,推动了大蒜健康产业化进程。在公司的全力支持下,新疆医科大学实验室里的一个个科研项目,陆续完成成果转化。
2016年,新疆埃乐欣药业有限公司负责人带领其种植科研团队到新疆昌吉职业技术学院药学与医学技术分院洽谈合作项目,同年3月与药学与医学技术分院签订了高含量药用大蒜种植和栽培技术课题研究项目,并带来2批不同产地的大蒜种苗。在新疆民族药种植专家李晓瑾研究员的技术指导下,开展种植工作。此项埃乐欣药业有限公司与新疆昌吉职业技术学院的合作,不仅为特色药用植物园增添了科研的价值,而且也为产学研深度融合创新开发大蒜新的健康产业开辟了先河。公司在“高含量药用大蒜的种植和栽培技术研究”“大蒜提取物在动物化学性肝损伤方面的研究”“大蒜指标成分的快速检测研究”等方面开展的产学研科研合作,不断发掘大蒜在大健康产业方面的巨大潜力。
药厂车间
近年来,通过与科研院所的产学研合作,公司完成了一系列大蒜高效新药开发的基础研究,获得专利20余项,国家标准样品证书1项(为国内唯一)。(相关专利如表2)
未来,新疆埃乐欣药业有限公司将在总结经验的基础上不断创新,依靠自身的创新能力、核心技术和管理、生产及经营理念,更好地发挥新疆优势产品的经济效益和生态效益,在经济新常态下进一步推进大蒜健康产业创新发展,研发出更多具有自主知识产权的高效新药,为人类健康事业服务。
表2