胰岛素生产工艺分析:进入壁垒高,工艺复杂且成本控制严苛

分享:发布时间:2019-09-29 来源:立鼎产业研究网 点击量: 5098 

胰岛素的生产壁垒主要体现在两点:1、生产工艺复杂;2、对成本控制要求极高。胰岛素生产工艺复杂。我们把胰岛素生产与分子量同样很大的干扰素的生产对比,干扰素只有一条链,而胰岛素有两条链,两条链是通过一条多肽链进行表达的,称为前体,表达完一条链后,需要进行酶切、提纯、连接等形成双链结构,工艺复杂很多。

胰岛素与干扰素结构对比


(相关资料图)

资料来源:公开资料

基因泰克公司(后被罗氏收购)是全球最早利用基因重组技术实现细菌表达人胰岛素序列的公司。目前全球主流的胰岛素生产技术有两种,第一种是诺和诺德的酿酒酵母表达体系(全球成本最低),第二种是礼来的大肠杆菌表达体系。(网页链接)通化东宝的人胰岛素也是大肠杆菌表达体系的改进,与礼来的31 步表达工艺不同的是,通化东宝改进后首创了16 步发酵技术生产基因重组胰岛素,并申请专利。2008 年,通化东宝的3000 公斤人胰岛素原料药的二期产能建设成功之后,成为全球仅次于诺和诺德和礼来的第三家3000 公斤级以上原料药产能的企业,并且人胰岛素生产成本全球仅次于诺和诺德。

两种重组胰岛素生产方式对比

资料来源:公开资料

通化东宝的胰岛素的工艺流程大概包括5 个步骤、17 道工序:

发酵:整个发酵系统经过四级放大,从3.7 升已嵌合表达了人类DNA 大肠杆菌种子罐开始,到150 升,再到1200 升,最后到30 吨。通化东宝2003 年扩建的两个容量30 吨的大发酵罐全球领先。

分离:在高压匀浆机和离心机的作用下,收集包涵体,得到胰岛素前体分子。

复性:加复性液,得到有三级空间结构的、有生物学活性的、基因重组人胰岛素。通化东宝胰岛素的比活性,与诺和诺德、礼来等巨头一样,都达到了极限值29-30IU/mg。

纯化:经过直径1 米的大柱子、多步层析纯化(有反向柱层析、离子交换柱层析等),通化东宝胰岛素的纯度达到99%,完全可与诺和诺德、礼来媲美。

冻干。

胰岛素生产过程

资料来源:公开资料

胰岛素生产对成本控制要求极高。以单位蛋白价格衡量,胰岛素远低于生长激素、单抗等生物制品。因此胰岛素行业的成本控制十分重要,既要优化生产工艺,又需要较大规模的生产(分摊成本、提高毛利),才能控制成本,实现盈利。

单位蛋白价格比对

资料来源:公开资料

$通化东宝(SH600867)$$甘李药业(SH603087)$

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