抗生素中間體行業(yè)概況及發(fā)展趨勢:抗生素中間體屬于醫(yī)藥中間體類,醫(yī)藥中間體是用于藥品合成工藝過程中的一些化工原料或化工產(chǎn)品,是生產(chǎn)化學(xué)原料藥的關(guān)鍵起始原料,作為精細(xì)化工中重要組成部分,醫(yī)藥中間體逐漸成為各國發(fā)展化學(xué)工業(yè)的重點(diǎn)與核心。醫(yī)藥中間體按應(yīng)用領(lǐng)域,具體可以分為抗生素類藥物中間體、抗癌用醫(yī)藥中間體、解熱鎮(zhèn)痛藥用中間體和心血管系統(tǒng)藥用中間體。
抗生素類藥物的制藥中間體主要有硫氰酸紅霉素、7-ACA、6-APA、7-ADCA、D-7ACA、青霉素產(chǎn)品(青霉素G鉀、青霉素G鈉)等。其中7-ACA是絕大多數(shù)頭孢類共同的中間體,6-APA是絕大多部分青霉素衍生物(西林類)的共同中間體。
隨著半合成抗生素生產(chǎn)技術(shù)日益成熟,生產(chǎn)規(guī)模逐步形成,頭孢氨芐,頭孢唑啉,頭孢拉定等原料已于本世紀(jì)初逐步替代進(jìn)口,使頭孢類藥物制劑的價格大大降低,進(jìn)一步促進(jìn)和推動了頭孢菌素的臨床應(yīng)用。頭孢菌素基本結(jié)構(gòu)均為7-氨基頭孢烷酸(7-ACA),具有β-內(nèi)酰胺特征,β-內(nèi)酰胺類抗生素的母核分為6-APA和7-ACA兩大系列。前一系列為青霉素深加工產(chǎn)品,主要產(chǎn)品有氨芐西林(鈉)、阿莫西林等品種;后一系列為頭孢菌素的系列產(chǎn)品,主要產(chǎn)品有頭孢唑啉、頭孢哌酮、頭孢曲松、頭孢他定、頭孢噻肟、頭孢呋辛脂、頭孢地嗪等幾十個品種。
7-ACA作為生產(chǎn)頭孢類半合抗產(chǎn)品的重要中間體,在國內(nèi)市場已經(jīng)發(fā)展成熟。我國具有7-ACA規(guī)?;a(chǎn)的企業(yè)除川寧生物外主要有健康元、威奇達(dá)等大型制藥企業(yè)。6-APA是青霉素分子的母核,是生產(chǎn)氨芐西林(鈉)及阿莫西林類半合成青霉素的關(guān)鍵母核,6-APA與對羥基苯甘氨酸等縮合得羥氨芐青霉素三水酸(氨芐西林)。
阿莫西林作為替代青霉素的主要品種,系廣譜半合成青霉素,能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,使之迅速變?yōu)榍蛐味扑槿芙?,故在殺菌速度上?yōu)于青霉素和頭孢菌素。我國是世界最大的青霉素生產(chǎn)國和出口國,上世紀(jì)80年代,由于我國青霉素生產(chǎn)企業(yè)尚未掌握酶法裂解的工藝,只能采用常規(guī)化學(xué)裂解法,不僅收率低,而且對環(huán)境污染非常嚴(yán)重,故當(dāng)時全國6-APA總產(chǎn)量僅幾百噸,且由于產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定導(dǎo)致對外出口較少。隨著國內(nèi)多家青霉素生產(chǎn)企業(yè)逐步掌握了青霉素G鉀鹽酶法裂解工藝后,6-APA的收率也快速提高,90年代后,我國6-APA產(chǎn)量開始走上快車道。根據(jù)中國化學(xué)制藥工業(yè)學(xué)會公布的數(shù)據(jù),2019年國內(nèi)6-APA總產(chǎn)量3.67萬噸,出口0.24萬噸,處于歷史較高水平。
中金企信國際咨詢公布的《2022-2028年中國抗生素中間體行業(yè)市場研究及投資可行性研究報告》
主要中間體產(chǎn)品與下游制劑產(chǎn)品關(guān)系分析
(1)硫氰酸紅霉素:硫氰酸紅霉素是紅霉素及其衍生物中間體,主要用于紅霉素、無味紅霉素、琥乙紅霉素、羅紅霉素、阿奇霉素、克拉霉素、泰利霉素等大環(huán)內(nèi)酯類藥物的生產(chǎn),硫氰酸紅霉素也可作獸藥,用于革蘭氏陽性菌和支原體感染,國外廣泛用作“動物生長促進(jìn)劑”。
目前,我國已成為世界上大環(huán)內(nèi)酯類抗生素原料藥第一大生產(chǎn)國,包括半合成紅霉素的中間體——硫氰酸紅霉素在內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計,自1952年第一個大環(huán)內(nèi)酯類抗生素紅霉素問世以來,全球各國使用的該類藥物已經(jīng)超過50種,我國臨床應(yīng)用約有16種。本類抗生素作用于敏感細(xì)菌的50S核糖體亞單位,通過阻斷轉(zhuǎn)肽作用和(或)mRNA轉(zhuǎn)位而抑制細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成。臨床上細(xì)菌對大環(huán)內(nèi)酯類產(chǎn)生耐藥的原因是50S核糖體RNA的一個腺嘌呤殘基轉(zhuǎn)錄后甲基化,導(dǎo)致細(xì)菌對大環(huán)內(nèi)酯耐藥。由于本類抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)有一定的近似性,故交叉耐藥關(guān)系較為密切。
本類藥物一般只抑菌,不殺菌,但對于β-內(nèi)酰胺類抗生素?zé)o法控制的支原體、衣原體和彎曲菌等有特效,是治療軍團(tuán)菌病的首選藥,還可以治療艾滋病患者的弓形蟲感染。除抗菌作用外,還發(fā)現(xiàn)了許多具有新活性的大環(huán)內(nèi)酯,如抗寄生蟲、抗病毒、抗腫瘤和酶抑制劑等作用。本類藥物的另一個特點(diǎn)是雖然血藥濃度不高,但組織分布和細(xì)胞內(nèi)移行性良好,因此臨床應(yīng)用較廣泛。
根據(jù)衛(wèi)計委2015年公布的《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則》,目前沿用的大環(huán)內(nèi)酯類有紅霉素、麥迪霉素、乙酰麥迪霉素、螺旋霉素、乙酰螺旋霉素、交沙霉素、柱晶白霉素等沿用大環(huán)內(nèi)酯類和阿奇霉素、克拉霉素、羅紅霉素等新大環(huán)內(nèi)酯類。該類藥物對革蘭陽性菌、厭氧菌、支原體及衣原體等具抗菌活性。阿奇霉素、克拉霉素、羅紅霉素等對流感嗜血桿菌、肺炎支原體或肺炎衣原體等的抗微生物活性增強(qiáng)、口服生物利用度提高、給藥劑量減小、不良反應(yīng)亦較少、臨床適應(yīng)證有所擴(kuò)大。硫氰酸紅霉素作為生產(chǎn)大環(huán)內(nèi)酯類原料藥的母核,主要用于合成紅霉素、琥乙紅霉素、阿奇霉素、羅紅霉素、地紅霉素、克拉霉素等紅霉素的衍生物,具有不可替代的作用。伴隨該系列產(chǎn)品的良好發(fā)展,以及新興衍生物的不斷創(chuàng)新,硫氰酸紅霉素作為不可替代的中間體原料,市場前景依然廣闊。
硫氰酸紅霉素從90年以來大部分用于出口,在主要的出口國家中,印度市場占比70%。近幾年來,隨著國內(nèi)需求旺盛一部分轉(zhuǎn)為內(nèi)銷。硫氰酸紅霉素市場剛性需求大,短期內(nèi)波動較小,一直保持著穩(wěn)定高速的增長。
與其他原料藥不同,硫氰酸紅霉素為純發(fā)酵提取得到的產(chǎn)品,無法人工合成,新進(jìn)入企業(yè)需面臨較高的準(zhǔn)入門檻。國內(nèi)生產(chǎn)的硫氰酸紅霉素中,約60%用于出口,在出口國家中,印度占比約70%,份額最高。我國在2011年硫氰酸紅霉素的產(chǎn)能已經(jīng)突破萬噸,但受限抗政策及環(huán)保壓力的影響,近年來多家廠商退出生產(chǎn)。宜昌東陽光藥業(yè)股份有限公司是當(dāng)前我國最大的硫氰酸紅霉素生產(chǎn)商,產(chǎn)能達(dá)4,000噸/年4,伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司產(chǎn)能略低于該公司,目前伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司年產(chǎn)量為每年3,000余噸。
目前全球硫氰酸紅霉素需求約為9,000噸/年,短期內(nèi)市場依然需求略大于供給,因此產(chǎn)品價格也自2017年起持續(xù)上升,2018年底達(dá)到高點(diǎn);2019年開始價格有所回調(diào),下降至300元/kg左右。而自2019年12月以來,硫氰酸紅霉素價格開始逐漸回升。
(2)頭孢菌素中間體:頭孢類醫(yī)藥中間體屬于原料藥的上游環(huán)節(jié),不需要按照藥品規(guī)則生產(chǎn)報批、申請批號,受益于下游抗生素行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。頭孢類醫(yī)藥中間體分為頭孢母核中間體和頭孢側(cè)鏈中間體。由不同的側(cè)鏈中間體與母核中間體的C3位及C7位結(jié)合形成不同的頭孢抗生素。其中母核中間體主要分為7-ACA、7-ADCA、D-7ACA、GCLE等,側(cè)鏈中間體主要包括AE-活性酯、頭孢克肟側(cè)鏈酸活性酯、頭孢他啶側(cè)鏈酸活性酯、呋喃銨鹽等。目前全球頭孢類醫(yī)藥中間體的大部分生產(chǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到國內(nèi),伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司是行業(yè)內(nèi)頭孢母核中間體7-ACA的重要生產(chǎn)廠家之一。
根據(jù)產(chǎn)品問世年代與藥理性能的不同,頭孢菌素可劃分為五代產(chǎn)品。其中,第一代產(chǎn)品主要有頭孢拉定、頭孢唑林鈉等;第二代產(chǎn)品主要有頭孢替安、頭孢呋辛等;第三代產(chǎn)品主要有頭孢哌酮舒巴坦、頭孢哌酮他唑巴坦等;第四代產(chǎn)品主要有頭孢吡污、頭孢匹羅等;第五代產(chǎn)品主要有頭孢洛林酯等?,F(xiàn)階段,我國市場中,第二代與第三代產(chǎn)品依然是主流,是市場中的主導(dǎo)者。
7-ACA是頭孢菌素關(guān)鍵性中間體,已成為當(dāng)今國際抗生素市場的主角。而頭孢菌素品種幾乎均為半合成產(chǎn)品,即利用發(fā)酵頭孢菌素C的裂解物7-ACA加化學(xué)側(cè)鏈縮合而成,故7-ACA是合成頭孢菌素的關(guān)鍵性中間體。2018年全球需求量為6,000多噸,國內(nèi)產(chǎn)能接近8,200噸,目前伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司7-ACA、D-7ACA和7-ADCA合計擁有3,000余噸/年的產(chǎn)能,是行業(yè)龍頭。
7-ACA行業(yè)總體供大于求,新一輪擴(kuò)產(chǎn)致使7-ACA價格在2017年以前階梯式下跌,至2017年處于歷史低谷期,隨后價格有所回升,2019年以來7-ACA價格再次下滑,2020年價格開始逐步回升。同時,隨著環(huán)保政策不斷收緊,對行業(yè)中小產(chǎn)能的企業(yè)將形成打擊,伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司具備完善的環(huán)保處理設(shè)施和處理能力,且具備規(guī)模和成本優(yōu)勢。但總體上,短期內(nèi)供過于求的局面暫時不會發(fā)生明顯改變。
7-ADCA又稱7-氨基去乙酰氧基頭孢烷酸,是傳統(tǒng)抗生素的三大母核之一,7-ADCA的原生產(chǎn)工藝前體主要為青霉素工業(yè)鹽。7-ADCA是一種重要的頭孢類抗生素中間體,是傳統(tǒng)的合成頭孢菌素三大母核之一,是頭孢類系列產(chǎn)品頭孢氨芐、頭孢拉啶、頭孢羥氨芐等抗生素的中間體。
以7-ADCA為原料合成的頭孢類藥物較7-ACA為原料合成的頭孢藥物銷量高。2010年以前7-ADCA基本上由意大利Antibioticos公司、奧地利Biochemie公司和荷蘭帝斯曼公司所壟斷經(jīng)營。最近十年我國7-ADCA行業(yè)開始逐步發(fā)展,逐漸形成替代進(jìn)口7-ADCA的趨勢。截至目前國內(nèi)如貝得制藥、華北制藥等具有一定產(chǎn)能,但以自用為主。
由于我國以青霉素工業(yè)鹽為起始原料采用化學(xué)法生產(chǎn)7-ADCA,該工藝環(huán)保處理成本高;2019年響水爆炸事故后國內(nèi)7-ADCA貨源緊缺,國內(nèi)廠家停止報價。報告期內(nèi),伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司通過持續(xù)技術(shù)研發(fā),攻克了全流程發(fā)酵酶法生產(chǎn)7-ADCA生產(chǎn)技術(shù),并于2020年實現(xiàn)了7-ADCA的量產(chǎn)。
2017年以來7-ADCA市場價格維持高位,2019年4月市場均價為465元/kg,2019年4月受響水爆炸事故影響,行業(yè)內(nèi)廠家停產(chǎn)安全檢查,使7-ADCA貨源緊缺,7-ADCA后續(xù)價格有望保持穩(wěn)定。
(3)青霉素類抗生素中間體6-APA:青霉素是世界上第一個應(yīng)用于臨床的抗感染類藥物。長期以來,青霉素在抗生素市場上長盛不衰,已成為全球廣泛應(yīng)用的一線抗菌藥物。近年來青霉素市場相對萎縮,但其在臨床中的作用是不可替代的,青霉素類原料藥市場前景依然被看好。尤其是隨著新醫(yī)改和新社區(qū)合作醫(yī)療等惠民政策的實施,國家開始實施基本藥物制度,青霉素憑借價格優(yōu)勢或?qū)⒊蔀榛鶎优R床用抗生素的首選,青霉素類化學(xué)原料藥規(guī)?;?qū)M(jìn)一步擴(kuò)大。
青霉素是抗生素的一種,是指從青霉菌培養(yǎng)液中提制的分子中含有青霉烷、能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁并在細(xì)菌細(xì)胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素,是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。青霉素按其特點(diǎn)可分為青霉素G類、青霉素V類、耐酶青霉素、氨芐西林類、抗假單胞菌青霉素等。其中青霉素G類產(chǎn)品種類豐富,如長效西林青霉素G、青霉素鈉、芐青霉素鈉、青霉素鉀、芐青霉素鉀等。
6-APA是生產(chǎn)半合成青霉素類抗生素氨芐西林(鈉)和阿莫西林的重要中間體,是重要的出口品種。6-APA中間體一般采用生物發(fā)酵法一體化生產(chǎn),生產(chǎn)環(huán)節(jié)投資大,污水處理量大,環(huán)保要求高,同時當(dāng)前產(chǎn)能過剩,國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》限制新企業(yè)進(jìn)入該行業(yè),因此6-APA行業(yè)具有較高壁壘。
目前6-APA市場需求約為30,000噸/年,國內(nèi)企業(yè)中產(chǎn)能較大的是聯(lián)邦制藥,產(chǎn)能約為2.4萬噸/年,威奇達(dá)產(chǎn)能約為7,000噸/年,但尚未滿產(chǎn)5,伊犁川寧生物技術(shù)股份有限公司產(chǎn)量約為6,700噸/年,實際產(chǎn)量高于威奇達(dá),為行業(yè)內(nèi)的主要生產(chǎn)廠商。
6-APA市場價格歷史上一直處于波動態(tài)勢,自2018年6月開始產(chǎn)品價格從高點(diǎn)持續(xù)下滑,一直到2019年12月,6-APA價格快速回升,短期內(nèi)仍將保持上漲趨勢;長期來看,因6-APA市場供大于需的基本面尚未得到明顯改善,產(chǎn)品市場價格存在波動的風(fēng)險。
(4)青霉素G鉀鹽:青霉素G鉀鹽也是青霉素類中間體的一種。青霉素G鉀鹽是所有青霉素類和部分頭孢類抗生素的原料藥,可用于合成6-APA、7-ADCA等中間體或直接生產(chǎn)青霉素鉀、青霉素鈉以及克拉維酸鉀等,是抗生素產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵一環(huán),在抗生素產(chǎn)業(yè)中扮演著極其重要的橋梁作用。
我國是青霉素G鉀鹽超級生產(chǎn)大國,青霉素G鉀鹽的產(chǎn)能從90年代初的約占世界總產(chǎn)能的三分之一逐步增加到目前的占據(jù)世界大部分產(chǎn)能,青霉素G鉀鹽產(chǎn)量占全世界的75%,在青霉素G鉀鹽下游產(chǎn)品中,約50%被用作6-APA的原料,近30%用于出口6。當(dāng)前全球青霉素工業(yè)鹽的需求量約為60,000噸/年至70,000噸/年,目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)較多,如河南華星、石藥集團(tuán)、華北制藥、哈藥集團(tuán)、聯(lián)邦制藥等,公司產(chǎn)能約占行業(yè)總產(chǎn)能的5%,行業(yè)內(nèi)整體產(chǎn)能大于需求,因此近年產(chǎn)品價格持續(xù)下降,2019年10月的價格已經(jīng)接近歷史低點(diǎn),自2019年12月以來,受新型冠狀病毒疫情影響,青霉素G鉀鹽市場價格持續(xù)攀升。
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