需求扩大可期 产能增长受阻 尿囊素谋发展需先破技术瓶颈
■ 晋南
作为尿素的衍生物，尿囊素（化学名称：1-脲基间二杂茂烷二酮-[2.4]）近年来受到众多合成氨生产企业的关注。然而，受技术瓶颈的制约，止步门外的企业不在少数。未来随着应用领域的不断拓展，消费预期增多，产能仍有一定增长空间。但若想实现跨越式发展，需先突破技术瓶颈。
消费预期增多
尿囊素是一种无毒、无味、无刺激性、无过敏性的白色晶体，主要应用于医药、化妆品和农业三大领域。作为医药中间体，尿囊素具有多种功用，既可直接使用，又可用作添加剂。因为尿囊素对皮肤有安抚麻醉作用，具有促进细胞生长，加快伤口愈合，软化角质层蛋白等生理功能，早在上世纪七十年代就用于创伤愈合的药膏中，是良好的皮肤创伤愈合剂，可以使皮肤或组织恢复本来面目，并可缓解和治疗皮肤干燥症、鳞屑性皮肤疾患；而含１％的复方尿囊素脂（商品称搽灵防治皲裂冻疮膏）局部涂搽，对手足皲裂和冻疮有良效。
由于尿囊素具有上述药理作用，近年来我国在化妆美容品方面逐步推广应用，特别是作为化妆美容品的防腐剂，还可以促进皮屑表面的新陈代谢。在国内、外应用至今尚无发生皮肤刺激、光敏、过敏反应及其他毒副作用的报告，故深受消费者青睐。
2009年，瑞士传奇集团传奇护肤研究所采用新技术——三高新鲜提取技术（3T）从天然植物中提取高纯度尿囊素，将其运用于旗下magic care魔法护理系列唇膏和REBIRTH系列手霜取得成功，开创了提取和运用天然尿囊素的新技术。
从2012年开始，尿囊素在全球美容市场的需求开始出现增长趋势。根据Grand View研究结果表示，2014年化妆品工业应用尿囊素成分占据全球市场份额约34%，角质软化剂个人护理品的需求将有利于尿囊素产品市场的持续增长。预计至2022年，尿囊素的需求将达到6.42亿美元。因北美和欧洲是相对成熟的市场，新产品开发对市场的促进作用不大。
尿囊素普遍用于皮肤护理和防晒产品配方，帮助保湿和角质层分离，因此可以帮助皮肤保持水分并去除死细胞。这些同样也是人们对头发护理的潜在需求，因此随着相关应用技术的突破，洗发水和护发素等头发护理等产品未来对尿囊素的使用也将有所增加。可以预见的是，快速的城市化和日益增长的可支配收入，将增加尿囊素的消费预期。
此外，尿囊素还可用于口服药类。如复方尿囊素用于治疗胃溃疡、十二指肠炎、慢性胃炎、胃窦炎和药物性胃炎等；日本将尿囊素用于治疗糖尿病、肝硬化及癌症、骨髓炎等均有较好的疗效。
在农业领域，尿囊素是优良的植物生长调节剂，可刺激植物生产，对小麦、柑橘、水稻、大豆等均有显著增长效果，并有催熟作用。此外，其还是生产各种复合肥、缓效肥、微量肥不可缺少的原料。但目前还未大规模推广使用。
技术瓶颈未突破
目前全球尿囊素产能在5万～10万吨。据估计，尿囊素的潜在市场需求量可达20万吨。国内产能仅在2000～2500吨，主要厂家陕西帕尼尔生物科技有限公司每月仅有30吨产量。
尿囊素最早发现于牛的尿囊液中，也可从胎儿尿液、人体和一些哺乳动物的胚胎和排泄物中及烟草籽、麦粒、甜菜等自然界物质中提取。但由于从天然动植物中提取天然尿囊素的含量很低、工艺复杂、成本太高，无法大规模生产使用。
与此同时，近年来在国内尿素市场严重饱和的情况下，作为尿素的衍生物，尿囊素成为许多企业关注的重点产品。为了提高产品竞争力，开辟新的利润增长点，很多合成氨厂利用原料优势，开始进行尿素下游产品的开发和研究，各大院校也纷纷加大尿囊素的研发力度，希望与企业合作将研究成果转化为生产力。目前我国主要采用化学合成法制备尿囊素，如尿素乙醛酸直接缩合法、一步法由乙二醛合成尿囊素等等工艺。但受技术和催化剂制约，大多企业在试验中选择放弃，因此尿囊素产能增长缓慢。
乙醛酸与尿素直接缩合法 此法即为尿素与乙二醛两步法，也是目前生产尿囊素的主要方法。该法第一步用乙醛（或乙二醛）催化氧化生成乙醛酸，然后再与尿素催化缩合，冷却分离，重结晶，干燥而制得尿囊素。乙醛酸收率约８０％，副产草酸（可回收利用）。乙醛酸与尿素直接缩合，具有工艺条件缓和、成本低、收率高、三废处理较为容易等特点。并且废水中含有的未反应的尿素废液，用氟水中和后可作液体肥料用于农业生产。
该工艺使用的催化剂为浓硝酸与硝酸按一定当量组成的混合酸。液体酸作为催化剂，虽然工艺已较为成熟，但在发展中却给人类环境带来了危害，同时也存在着均相催化本身不可避免且无法克服的缺点，如易腐蚀设备、难以连续生产、选择性差、产物与催化剂难分离等。尤其是环境污染问题，在环保呼声日益高涨、强调可持续发展的今天，已到了非解决不可的地步。
此外，反应中固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。单组分固体催化剂虽然有较好的起始催化活性，但单程寿命较短。
乙二醛一步合成法 即用双氧水、尿素在酸的存在下，一次性投料在一个反应器内，实现乙二醛的氧化。该工艺步骤少，原料成本低，产品得率高。但因为氧化液中含有乙醛酸、副产物草酸和未反应完的乙二醛，给尿囊素的分离提纯带来困难。
据了解，2009年，年产百万吨尿素的丰喜临猗分公司就开始与各大院校交流，希望共同开发附加值高、回报率高的下游新产品来提高企业经济效益。实验室首先选用四川大学的无催化剂制尿囊素实验技术。先后进行了30余次正交实验，选用实验中的最佳工艺条件又做了几组重复试验，但是最高收率没有突破30%。实验过程中温度控制稍有差异，收率都会受到影响。“目前行业形势不好，企业投资都很保守。哪怕利润很低，每个企业都习惯投资熟悉的产品，进行单一的扩产。对新产品的开发，都报以谨慎态度，害怕投资不成熟的工艺或者没吃透的新产品给企业带来损失。”原临猗分公司有机分厂杨民康表示。
目前国内尿囊素生产工艺均存在收率低的问题，所以要降低成本，就必须提高其产率。国内虽有相关研究，但无突破性进展，实现工业化生产困难较大。
医药级产品市场有待培育
市场调研发现，国内以国药准字生产尿囊素的有5个厂家。江苏正大丰海制药有限公司以国药准字号H32025439生产的消化系统用药——复方尿囊素片、济南金达药化有限公司以国药准字H20013411生产的尿囊素主要用于促进组织细胞增生、溃疡及伤口愈合。湖南九典制药股份有限公司以国药准字H43022042生产，集成药厂以国药准字H31022804号生产，上海第六制药厂以国药准字H31020076号生产。而长春迪瑞制药有限公司以国药准字H20093792生产的复方制剂硫酸锌尿囊素表示一直在缺货中。
医药级尿囊素规格要求高，作为辅助用药（主要是湿润皮肤）需求量少，市场供应少，各大药店表示需要时可用尿素霜代替，市场有待进一步培育。