“碳”为观止 湖北荆门

打破碳-13检测原料海外垄断

当你体检吹气筛查幽门螺杆菌时，你可能不知道，这项检测的核心原料碳-13尿素曾长期被国外垄断。如今，碳-13同位素相关原料已实现“荆门造”。近日，记者走进位于湖北荆门化工循环产业园的湖北楚儒同位素科技有限公司，探访这家高端绿色精细化工企业的碳-13同位素生产全流程。

湖北楚儒同位素科技有限公司的同位素厂区占地20亩，园区内没有大片的罐区，没有轰鸣的噪声，这让人感觉不像是到了化工园区。在成品存放区，青灰色的一氧化碳钢罐陈列于长方体货架上。该公司总经理伍昭化介绍，该公司的成品为碳-13同位素标记的一氧化碳，原料取自普通工业一氧化碳。普通一氧化碳单罐价值仅几十元，经提纯后的同位素产品单罐价值可达100万元以上，属于高附加值精细化工产品。目前，该公司的成品库存规模约700万元，产品处于供不应求的状态。

碳-13同位素产品的高附加值，源自其在医疗与科研领域的不可替代性。伍昭化告诉记者，碳-13目前最主要的应用场景是幽门螺杆菌检测：受检者吞服碳-13尿素胶囊后，胃内的幽门螺杆菌会分解尿素，使呼出气体中的碳-13含量出现明显升高，以此判断人体是否存在被感染的情况。

除医疗检测外，碳-13同位素的单标记或多标记化合物还可以被应用于生命科学研究、新药研发、环境监测、农业实验等领域。科研人员可以将碳-13作为追踪标记，观察人体代谢、植物养分吸收、污染物流向等过程。部分国家已在癌症检测领域实现相关技术突破。从原料气、原料药到制剂、终端检测，碳-13全产业链的市场规模达百亿元。

湖北楚儒同位素科技有限公司的同位素一期项目于2024年底建成投产，2026年进入规模化量产阶段，产能稳定释放，产品供应国内多家医药企业。厂区中央一字排开的4座白色高塔为碳-13同位素主分离塔，是整套生产装置的核心设备。伍昭化介绍，一期项目已有1座分离塔实现稳定生产，二期新建的3座分离塔将于近期投用；一期产品为碳-13同位素标记一氧化碳，二期项目将向下游延伸产业链，自主生产碳-13尿素原料药，投产后将新增碳-13尿素年产能2吨以上。目前，该公司正同步推进二期、三期项目建设，持续扩大产能以覆盖更多应用场景。

碳-13的提纯过程属于典型的物理分离工艺，全程不涉及化学反应与化学药剂添加。在主分离塔北侧的DCS智能中控室内，大屏幕实时显示温度、压力、流量等运行参数，整套生产流程100%由计算机控制，现场仅需1至2名人员值守。

碳-13属于稳定性同位素，在自然界中的天然丰度仅为1.1%。湖北楚儒同位素科技有限公司以价格低廉的一氧化碳为原料，通过低温低压精馏技术，将碳-13的丰度浓缩至99%以上。由于同位素之间物理性质差异极小，提纯过程需要在超低温环境下完成数千次级联分离，该项分离技术属于化工领域的高端技术，全球仅有极少数国家掌握。

我国历经近30年技术攻关，才在近年实现首套工业装置稳定运行，打破国外长期垄断。湖北楚儒同位素科技有限公司原创开发的稳定同位素碳-13技术，在级联方式、设备结构、低温绝热、稳定运行、能效控制等方面均实现创新，同规模装置的投资与产品成本显著低于国外同类装置。目前，该公司拥有十几项发明专利、实用新型专利和软件著作权。

技术突破的背后是科研团队的长期积累。伍昭化曾任上海化工研究院教授，享受国务院政府特殊津贴，获国家科技进步奖，在同位素领域深耕多年，先后攻克氧-18、碳-13分离技术。谈及创办企业的初衷，伍昭化表示，核心目标是打破国外垄断，把核心技术掌握在自己手里。他介绍，科技成果产业化的最大难点在于实现实验室技术向量产生产线的工程化转化，其团队历经近两年的反复试验，最终完成产业化落地。

从天然丰度1.1%到产品纯度99%以上，碳-13同位素原料的国产化，为国内百亿元级大健康与科研市场提供了支撑。在荆门高新区·掇刀区，类似湖北楚儒同位素科技有限公司的专精特新企业已超过百家，这类高端精细化工企业以绿色工艺、智能生产为特征，正在成为区域产业高质量发展的重要支撑。