可设计的溶剂：天然离子液体

“中科院合作企业”，“专门研究超分子材料”，“国内唯一天然来源离子液体及深度共熔溶剂供应商”，“年营收超亿元”..........萱嘉生物科技是谁？一个成立3年的年轻企业，为何获得一系列的成就和头衔？顶着疑惑，我们拜访了这家总部位于深圳的高新材料技术企业。

彼时萱嘉的接待室里，没有富丽堂皇的摆设和装饰，周围摆满了荣誉证书和已经开发的产品，隔壁的几个实验室和检测室里，科研人员来来往往，安静、繁忙。

张嘉恒，哈尔滨工业大学（深 圳）材料科学与工程学院教 授、博士生导师、海外高层次 人才引进计划成员、广东省珠 江人才、深圳孔雀团队核心成 员、萱嘉集团首席科学家。

萱嘉集团创始人、首席科学家张嘉恒博士，走了进来，带着刚从课堂下来的书卷气，（张博是哈工大深圳-材料科学与工程学院的博导）。科研出身的张博，一身儒雅认真的气质，但一落座谈起萱嘉，他立马展现出一个企业家的“拼劲儿”。

3个小时的访谈，我们尽力弄清了2件事：

1.离子液体，这种超分子新材料，能给日化行业，带来什么？

2.从“做科研、写论文”的科学家，到如今“开发产品、开工厂、签订单”的企业家，张博和他的天然离子液体技术，经历了什么？

“可设计”的离子液体溶剂

离子液体是一类由“有机阳离子”和“无机/有机阴离子”构成的有机熔融盐，在室温或接近室温条件下呈液态。构成离子液体的离子体积较大，加上共轭效应，电荷在阴阳离子上得到了充分的离域分散，削弱了阴阳离子间的静电作用力；阴阳离子之间的体积相差很大且极不对称，降低了整个体系的有序性，使得这类离子化合物在室温下能够呈液态。与高温无机熔融盐类似，离子液体具有低挥发性和低可燃性等环境友好特性，其使用条件更加温和（-100～300℃），所以离子液体具有广泛的应用范围和可能性，属于新一代的绿色溶剂。

此外，离子液体的种类丰富，其结构和性质可以根据具体目的进行剪裁设计，也被称为“设计者溶剂”。

“基于离子液体的环境友好特性、独特的微观离子环境和溶解性，以及丰富的可设计性，我们将其与药物活性成份离子化，并与有机离子进行配对成对，形成含有药物活性成分的超分子离子液体药物（ActivePharmaceuticalIngredient–IonicLiquids，API-ILs），能够避免固体药物存在的同质多晶问题，还能在溶解性、溶解速度、稳定性、生物利用度、膜渗透性以及给药方式等方面产生影响。未来，基于离子液体的植物活性成分萃取分离、日化原料生物催化合成、聚离子液体成分的开发和透皮给药.......将会是该类材料在日化领域的几个重要应用方向。”张博表示。

萱嘉集团是张嘉恒教授于2017年创立的以“超分子溶剂”、“超分子催化”和“超分子材料”开发及应用为核心的材料科技企业，覆盖生物医药、美妆、保健食品、医疗器械、日化原料和食品添加剂等领域。拥有天然离子液体、超分子材料、日化糖苷和美容肽的产业化经验，已建成年产300吨日化糖苷类（α-熊果苷、甘油葡糖苷和VC衍生物AA2G）、1000吨超分子溶剂植物提取原料和1000吨超分子递送美容肽类生产线。

“目前我们已拥有基于多种日化原料的【离子液体合成专利】以及【离子液体植物活性成分萃取分离专利】。我们的离子液体生产合成过程是绿色、安全、无污染的，既是原料，又可以作为绿色、高效的萃取剂，还能在催化反应中起溶剂和稳定剂双重作用。在日化方面，目前主要作为递送介质，使活性物精准递送到靶点部位，功效最大化。”

天然超分子离子盐在性能上，表现出比前体有机酸和生物碱更好的溶解度和稳定性；在产品使用上，比前体有机酸和生物碱拥有更大的渗透率和高效性。目前萱嘉已开发出多个系列的超分子离子盐：美白、抗氧化、消炎祛痘、修复皮肤、抗菌、舒缓、抗衰老等，包括甜菜碱系列离子盐、鞣花酸系列离子盐、烟酰胺系列离子盐、苦参碱系列离子盐、甘草酸系列离子液体等。

超分子催化专利技术环保、高效，且整个制备过程利用了天然离子液体充当稳定剂，使酶在催化反应的全过程都能表现出高活性。生产出的日化糖苷产品稳定性极好，光学纯度高、无毒无菌、无有机溶剂残留、质量稳定。

从火箭燃料到化妆品

萱嘉集团虽然才成立3年，但创始人张博与离子液体技术的渊源已经有十年了，而他的家族与化学和材料科学的渊源，已经有100年了......

“我家算是化学世家，我的偶像是我的高祖父张资珙先生。我个人的愿景很明确：将国外超分子材料技术带回来，帮助我国的生命健康产业发展。”（张资珙：1904-1968，赴美留学回国后，历任厦门大学、华中大学、岭南大学和武汉大学化学教授，开创了中国最早的分析化学理论体系，是我国普通化学、理论化学、分析化学、化学文献、化学史等诸多领域的研究和教育方面的奠基人之一。桃李满天下，培养了11位院士，包括第三任中科院院长卢嘉锡。）

“我是在读博期间开始接触离子液体技术，离子液体很神奇！比如：它既能降低农药对水生动物的毒性，同时又提高了该农药对病虫害的药效。但离子液体是一种新材料，应用领域亟待探索，我想尽快拓展它的用途，所以就一直专注了下来。”

这一专注，就是十年。博士期间，张嘉恒以第一作者身份发表了20篇基于离子液体的SCI论文，之后选择前往美国深造，在爱达荷大学与知名离子液体专家Jean’neM.Shreeve教授合作将该技术运用于军用航天、火箭推进燃料的研究。几年后，张嘉恒又奔赴日本，作为日本学术振兴会研究员，研究离子液体技术用于纳米材料、新能源和电催化领域。

从最初的农业，到航天军工，再到能源领域，张嘉恒把离子液体已知的可应用领域全都认真走了一遍，但似乎仍未找到方向。一次偶然的交流，激发了张嘉恒的灵感。“当时一位师兄说某个国际护肤品公司在尝试离子液体技术。”张嘉恒开始密切关注日化行业对离子液体技术的态度。“离子液体的优点是可以解决材料本身一些看似非常矛盾的性质点，比如既能降低炸药的不稳定性，却又能增强其爆轰强度，但缺点就是成本高。而在生物医药领域，它的优点可以被放大，缺点也能够被接受。”

确定了方向，张嘉恒开始创业之旅。“日化的客户对于原料本身的功效力更为关注，对价格的敏感度稍低。”为筹集资金，张嘉恒一边进行新药研发，一边用离子液体在食品&日化领域做成果转化。他先从目录表中选取原料做预反应，合成离子液体，再做包裹。

由于原料表里大多原料都是纯天然的，无心插柳，张嘉恒又开了一个新领域—纯天然来源的离子液体，也拓宽了研究人员的思路—离子液体可以通过天然的植物成分进行制备。“在这之前，大家一直认为离子液体只能人工合成，而人工合成的离子液体因其生物相容性问题，是不容易应用到生物医药领域的。”

蓝图

对于未来的发展，张嘉恒有着清晰的规划。

对尚且年轻的萱嘉而言，在它足够有实力进行扩张之前，更需要的是投入时间、精力和资金去研发、打磨出好产品。“先从保健品和化妆品领域入手，获得足够的原始积累后，再到医疗器械领域，从一类、二类、三类医疗器械最后到创新药。”

“技术转化是企业的第一动力，目前萱嘉的博士、博士后以上的研发人员约60余人。”“科研成果不应该只是上书架，也应该上货架，更要造福到老百姓。”

“新材料国产化的需求非常迫切，研发具有技术优势的国产材料替代进口，才能获得未来市场。按照我在哈工大（深圳）材料科学与工程学院工作的经验，我国材料科学的基础研究和国外的差距已在快速缩小，随着国家研发投入力度的加大以及产业政策的扶持，中国本土原料的未来是非常光明的！日化行业也是如此，尽快打破高端日化原料被外企垄断的局面。”

萱嘉还“小”，但离子液体的“蓝图”很大。我们期待着萱嘉坚实地踏出它的下一步。

撰写：姚舜Daisy