图为任其龙（左二）团队。 樊畅 摄
“大自然中有很多天然活性物，拿得出来就是宝贝，拿不出来就是‘废物’。”在1月8日举行的国家科学技术奖励大会上，浙江大学化学工程与生物工程学院教授任其龙领衔的“天然活性同系物的分子辨识分离新技术及应用”获得国家技术发明奖二等奖。
从过去的制药原料受制于国外，到如今自主研发的分离纯化技术成功投产，任其龙团队用十余年科研攻关，“变废为宝”，实现了这场全球制药界的完美“逆袭”。
一双科研“火眼金睛”实现提纯
“制药原料被国外垄断，卖与不卖、卖什么价全凭他们说了算，‘卡’你的脖子，这怎么行？”2003年，当浙江东阳一家企业找到任其龙教授寻求帮助时，以他为第一负责人的“天然活性同系物分子辨识分离新技术及应用”项目也就此萌芽。
近三十年间，全球有1000余种新药研制成功并获批生产，其中一半以上药物来源可追溯至天然活性物质。然而，中国的天然活性物质分离制造技术长期以来受到专利与技术封锁，90%以上的高纯活性物质依赖进口，高端产品市场份额仅占全球的3%。
在这其中，活性维生素D3是肝功能不全患者治疗骨质疏松类疾病的主要有效药物。但制备活性维生素D3的核心原料甾醇长期受到外国企业垄断。该原料的制备不仅工艺路线长、生产成本高，且中国在该领域技术的缺失更使得国家的药物自主创制陷于极为被动的局面。
任其龙团队在深入研究羊毛脂的加工利用过程中发现，一种名为24-去氢胆固醇的物质，可作为制备活性维生素D3的新原料，它的高纯度提取将有望让中国在活性维生素D3自主创制之战中实现“突围”。
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项目负责人任其龙。 樊畅 摄
但是，24-去氢胆固醇与十余种甾类同系物共存，他们之间分子结构相似，要将两者分离谈何容易。
“这就像从两个样貌完全一样，又身穿同样衣服，体重还只差了1公斤的双胞胎中选出特定的一个那样，只有打造一双火眼金睛才能辨别得出来。”团队成员浙江大学化学工程与生物工程学院研究员杨启炜说，手拉手的几个亲兄弟，其中一个可作药物治病救人，其他几个却没有药效，甚至危害人体健康，辨别并分离提取它们迫在眉睫。
经过科研攻关和潜心研究，最终团队发明了弱极性甾类同系物分子辨识萃取分离关键技术，从原本当作废弃物丢弃的原料中，提取制备出几乎与黄金等价的宝贝，大大提高其“含金量”，实现变“废物”为“黄金”。
如今，该项目已在浙江花园生物高科股份有限公司正式落地，在国际上率先实现24-去氢胆固醇的工业化生产。
“有了这项技术以后，全球最大的维生素生产商荷兰皇家帝斯曼集团放弃了自己的活性维生素D3生产路线，直接采购了我们的产品，还签订了长达十年的采购协议。”浙江花园生物高科股份有限公司副总经理钱国平博士自豪地说。
此外，任其龙团队自主设计的抗乳化技术也提升了原料提纯的水平。在天然产物中，卵磷脂往往由一系列同系物组成，包括磷脂酰胆碱，不仅分子结构很相似，而且极易乳化，分离极具挑战。针对这一问题，浙江大学化学工程与生物工程学院教授邢华斌等团队成员设计了双功能萃取剂，有效抑制了工业萃取过程中乳化现象的发生，制备得到纯度极高的磷脂酰胆碱，从而填补了国内相关技术领域的空白。
协同作战 实现“大容量”
从科学问题到技术突破，从实验操作到产业应用，任其龙团队没有放松任何一个环节。在这其中，成本是企业生产始终绕不过去的坎。
“从节约工程成本的角度来说，天然活性物不仅要‘可分离’，还要尽可能‘多分离’。”团队成员浙江大学化学工程与生物工程学院教授鲍宗必解释说，这是企业取得良好经济效益的前提所在。
针对部分天然活性同系物溶解度低、分离容量小的难点，团队提出萃取剂多位点协同作用的策略，让众多药物原料实现低成本、规模化生产，大大降低了药价，更多病人也能因此享受到实实在在的实惠。
具有高选择性、低乳化、大容量等突出优势的天然活性同系物分子辨识萃取分离技术的发明和应用，不仅带来了企业经济效益的提升，一系列社会效益也随之而来。
“资源不加以利用就是浪费。”团队成员浙江大学化学工程与生物工程学院教授张治国说，中国天然资源十分丰富，长时间以来，但却因缺乏先进的分离技术而得不到充分利用。该项目技术突破了天然活性同系物单体制备的技术瓶颈，极大降低了物耗和能耗，实现了资源的充分利用，既解决了应用需求，也从源头上减少了污染排放，环境效益显而易见。
十余年科研攻关，任其龙团队不仅完成了追赶，还实现了超越。“国家强调产业转型升级，对于核心技术来说，转型升级就是要比别人更早一步、更快一步。” 任其龙说。
对于未来，任其龙说，在中国医药化工、轻工食品、资源利用等诸多行业，分子辨识萃取分离技术都有着巨大的应用潜力。“萃取是个共性技术、平台技术，我国还有很多别的资源可以利用，这个技术可以推广到更广阔的领域。”
