琥珀酸產(chǎn)量大增 發(fā)酵法研究空前熱

近期市場研究報告顯示，度過全球金融海嘯的低潮期之后，中國琥珀酸市場在2010年已經(jīng)慢慢恢復。尤其是隨著一些新消費領域出現(xiàn)以及國家擴大內(nèi)需的相關政策出臺，中國琥珀酸市場將獲得進一步發(fā)展。

琥珀酸在醫(yī)藥工業(yè)中有極其廣泛的用途，用于合成磺胺類、維生素類、抗痙攣藥物、利尿劑等藥物。琥珀酸更為常用的醫(yī)藥工業(yè)用途是：將一些水溶性較差的藥物加工成琥珀酸鹽復合物，這樣就能改善其水溶性和提高生物利用度。琥乙紅霉素即為一典型抗生素的琥珀酸鹽產(chǎn)品。

“十一五”期間，中國琥珀酸年產(chǎn)量飛速發(fā)展，占世界總產(chǎn)量的25％～30％。據(jù)統(tǒng)計，我國2004年時琥珀酸年產(chǎn)量只有3000多噸，至2009年我國琥珀酸年產(chǎn)量已猛增至8650噸，估計2010年全國琥珀酸總產(chǎn)量已突破1萬噸。實際上，三年前我國琥珀酸總產(chǎn)能已達15550噸，實際年產(chǎn)量保持在8000～10000噸左右。

目前，國內(nèi)琥珀酸生產(chǎn)仍以化學法為主，生物發(fā)酵法還正處于研究階段。

生物路徑生產(chǎn)是大勢所趨

目前世界生產(chǎn)琥珀酸主要采用合成法，其起始原料為順丁烯二酸酐（下稱“順酐”）。順酐加氫后即成為琥珀酸粗品（工業(yè)級），再經(jīng)精制可得到藥品或食品級琥珀酸。據(jù)統(tǒng)計，順酐中用于合成琥珀酸及琥珀酸酯的僅占產(chǎn)量的2.4％，實際上國內(nèi)用于合成琥珀酸或琥珀酸酯的順酐原料年消耗量約為7000～8000噸。

據(jù)市場研究報告稱，中國的化學路徑生產(chǎn)琥珀酸已經(jīng)較為成熟，但生物路徑生產(chǎn)則還在研究階段。國外的生物路徑生產(chǎn)走在了中國的前面。日本三井物產(chǎn)株式會社首創(chuàng)以玉米淀粉為起始原料、酶法生產(chǎn)琥珀酸新工藝，其年產(chǎn)據(jù)稱在5000噸左右。美國應用碳化學公司在2002年采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸，目前年產(chǎn)量也有5000噸。

據(jù)了解，發(fā)酵法或酶法生產(chǎn)琥珀酸的成本大約在每噸2200美元左右，比合成法略低一點。美國擁有世界最大的玉米產(chǎn)量，美國應用碳化學公司利用其豐富的玉米淀粉資源經(jīng)微生物發(fā)酵制取琥珀酸可大大提高其玉米的產(chǎn)品附加值。公司擬在近期內(nèi)將發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸的年產(chǎn)能力擴大至7萬～8萬噸。這樣一來，琥珀酸最終成本可降至每噸500美元，即每公斤成本僅50美分。而且，發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸的三廢排放量遠遠少于合成法的排放量，從長遠來看，如果發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸收得率能提高20％～30％，則今后世界各國都將放棄合成法生產(chǎn)琥珀酸舊工藝而改用發(fā)酵法新工藝。

我國雖有多家科研機構在研究微生物發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸新工藝，但迄今只有清華大學一家獲得成功。據(jù)了解，吉林省擬利用該省豐富的玉米資源并引進清華大學開發(fā)的新技術，用玉米淀粉發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸，總投資在1.5億元人民幣左右，預計琥珀酸年產(chǎn)量為3萬噸，為全國發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸第一家。

此外，我國浙江工業(yè)大學馬淳安教授及其領導的課題組從上世紀九十年代開始研究琥珀酸清潔合成新工藝，即“無隔膜電解法生產(chǎn)琥珀酸新工藝”。據(jù)說此法為世界首創(chuàng)。目前僅我國一國在利用該法生產(chǎn)琥珀酸。

21世紀初，馬淳安教授及其助手與安徽三信化工公司合作建成我國第一條琥珀酸電解法試驗生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為500噸。隨后，馬淳安教授又與安徽安慶市興和化工公司合作，建成一條年產(chǎn)3000噸級的電解法琥珀酸新生產(chǎn)線。我國絕大多數(shù)琥珀酸生產(chǎn)企業(yè)均在使用順酐加氫法生產(chǎn)，目前只有安徽三信化工和興和化工使用馬淳安教授發(fā)明的新工藝。

今后產(chǎn)量大增

長期以來，琥珀酸在國際工業(yè)界主要用于表面活性劑、離子螯合劑、食品工業(yè)用途和醫(yī)藥工業(yè)用途。目前國際市場上琥珀酸年銷售額大約在4億～6億美元。過去幾年來全球琥珀酸總消耗數(shù)量大約在每年20萬噸左右，估計最大市場容量為25萬～28萬噸，但全球用于醫(yī)藥工業(yè)原料的琥珀酸只有2萬噸左右。有數(shù)據(jù)顯示，我國琥珀酸年產(chǎn)量約占國際藥用級琥珀酸的25％～30％。目前藥用級琥珀酸的國際市場銷售均價在每公斤2.76美元，國際市場年增長率為8％～10％，且?guī)啄昀镆恢陛^為穩(wěn)定。

除了安徽三信化工和興和化工這兩家生產(chǎn)商，我國琥珀酸產(chǎn)量較大的生產(chǎn)商還有：湖北遠成集團（遠成藥業(yè)公司），年產(chǎn)能在1500～1800噸；江蘇丹陽市仙橋涂料有限公司，年產(chǎn)能在1000噸；陜西寶雞寶玉化工有限公司，年產(chǎn)能為1000噸；武漢金諾化工公司，年產(chǎn)能為500噸等等。

近年來，國內(nèi)外新開發(fā)出琥珀酸的一大新用途是用于合成可在環(huán)境中完全降解的新型綠色塑料——聚丁二酸丁二醇酯（PBS）?，F(xiàn)PBS在我國已初步實行產(chǎn)業(yè)化。中科院與杭州鑫富藥業(yè)公司合作在杭州建成一條年產(chǎn)2萬噸級PBS生產(chǎn)線；清華大學與和興化工合作，擬在今后建設一條年產(chǎn)5萬噸級的PBS生產(chǎn)線；此外，浙江義烏市和廣東省多地市也在積極籌備建設PBS新生產(chǎn)線。

可以預計，在“十二五”期間，國內(nèi)市場琥珀酸的年需求量將猛增至10萬噸以上。但必須指出，作為醫(yī)藥工業(yè)用途的琥珀酸實際年增長率將維穩(wěn)在8％～10％。今后琥珀酸最大用途將是新型綠色塑料（PBS）和食品添加劑。

由于琥珀酸前景看好，我國不少省市均在積極擴大琥珀酸及順酐產(chǎn)能。據(jù)了解，我國新疆鄯善縣擬利用當?shù)刎S富的石油氣資源，新上一條年產(chǎn)琥珀酸2萬噸的生產(chǎn)線；新疆克拉瑪依市則已建成年產(chǎn)2萬噸級的順酐生產(chǎn)線；烏魯木齊市在建一條10萬噸級順酐生產(chǎn)線；山西省已建成年產(chǎn)順酐6萬噸的生產(chǎn)線，現(xiàn)該省順酐年產(chǎn)能高達30萬噸，位居國內(nèi)第一；安徽省安慶市擬在“十二五”期間新上一條琥珀酸生產(chǎn)線，主要用于生產(chǎn)PBS綠色環(huán)保塑料；吉林省擬建設發(fā)酵法琥珀酸3萬噸生產(chǎn)基地。在“十二五”期間我國琥珀酸產(chǎn)業(yè)將迎來高速發(fā)展期，至2016年總產(chǎn)量可望達10萬噸或以上。

來源：醫(yī)藥經(jīng)濟報 作者：徐錚奎

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