基本介紹
- 中文名：生物製藥
- 外文名：Biological pharmaceutical
- 學科：微生物學、生物學、醫學
- 套用：製藥
原料,現狀研發投入,行業現狀,市場情況,技術發展,產品,產業前景,發展,定位領域,相關成果,高速增長,設備解析,
原料
生物製藥原料以天然的生物材料為主，包括微生物、人體、動物、植物、海洋生物等。隨著生物技術的發展，有目的人工製得的生物原料成為當前生物製藥原料的主要來源。如用免疫法製得的動物原料、改變基因結構製得的微生物或其它細胞原料等。生物藥物的特點是藥理活性高、毒副作用小，營養價值高。生物藥物主要有蛋白質、核酸、糖類、脂類等。這些物質的組成單元為胺基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等，對人體不僅無害而且還是重要的營養物質。
現狀研發投入
生物製藥是利用生物活體來生產藥物的方法。如利用轉基因玉米生產人源抗體、轉基因牛乳腺表達人α1抗胰蛋白酶等。生物製藥行業前景廣闊，全世界的醫藥品已有一半是生物合成的，它將廣泛用於治療癌症、愛滋病、冠心病、貧血、發育不良、糖尿病等多種疾病。醫藥上已套用的抗生素絕大多數來自微生物，如紅黴素、潔黴素等，注射用的青黴素、鏈黴素、慶大黴素等。我國從事生物技術產業研究、開發、生產和經營的人數僅相當於美國生物技術產業人數的1/4。從事生物醫藥產品研究與開發的人才更是嚴重不足，已成為制約我國生物醫藥產業發展的瓶頸。
國內生物製藥行業發展具有規模小、集中度低、增速快等特點。
2006年到2010年，我國生物製藥行業規模增長272%。我國生物製藥行業銷售額雖然大幅增加但僅和美國生化公司安進一家銷售接近。華蘭生物、天壇生物、科華生物、雙鷺藥業、達安基因五個上市企業全年銷售額僅占市場份額的百分之四左右。我國生物製藥企業的生產能力結構存在不均衡，高端藥物產能不足，出現低端藥物產能過剩的現象。如我國的疫苗生產一半以上產品是用於預防脊髓灰質炎、麻疹等常見病的疫苗，無對尖端的癌腫、AIDS疫苗研製，目前國內生物製藥行業企業的產品自主研發能力相對薄弱，以仿製藥和原料藥為主，競爭能力差。我國已經批准上市的生物藥品原創僅百分之五左右，絕大多數為仿製藥。國內生物製藥行業在研發投入僅少部分生物藥廠接近國際水平，絕大多數生物製藥廠研發投入較少。
行業現狀
市場情況
醫藥產業是國民經濟的重要組成部分，與人民民眾的生命健康和生活質量等切身利益密切相關。改革開放以來，中國醫藥行業一直保持較快的增長速度，1978-2010年，醫藥工業產值年均增速達到15%以上，規模不斷擴大，經濟運行質量與效益不斷提高。我國已成為全球最大的藥物製劑生產國。
生物技術成果與微生物學、化學、生物化學、藥學等科學的原理和方法結合形成了醫藥行業的重要子行業之一。
國家加大對生物技術創新和生物產業發展的支持力度，使我國生物製藥行業保持快速發展勢頭。數據顯示，2003-2010年中國生物製藥行業銷售收入年複合增長率達21.52%，2010年行業產銷規模突破千億元，同比增速超過40%。
認為，未來十年，一批基因治療方案、藥物將進入套用階段。中國生物藥研發與產業化能力也將大幅度提高，形成化學藥、中藥、生物藥三足鼎立的藥物新格局。我國將針對癌症、心臟病、高血壓、糖尿病、神經系統疾病等重大疾病，取得200個生物新藥證書，開發近200種生物藥，近400個生物藥進入臨床試驗階段，中國生物製藥的高速發展時代已經到來。
2011年生物製藥的銷售額已達1600億美元，占全球藥品市場份額的19%，預計到2020年，生物製藥在全球藥品銷售中的比重將超過三分之一。我國醫藥製造業年總產值已經超過1.2萬億元，出口年均增長率也穩定保持在25%-30%。其中，化學原料藥是代表我國醫藥產業國際競爭力的重要產業，年產值占全國醫藥總產值的近一半，出口比重超過60%。2015年全球生物仿製藥市場將從2010年的243萬美元增長到37億美元，這相當於30個品牌藥損失510億美元的銷售。2015年，我國生物仿製藥品的年銷售額，將從2011年的2748億元，增長到4478億元，年均複合增長率約在15%左右，並將始終占全國生物醫藥銷售總額的62%左右。在2012-2016年期間，專利藥銷售額預計將以超過25%的增長率繼續增長。隨著一些重磅生物藥物專利即將到期，2010-2017年，價值1500億美元的藥物將失去專利保護，這將推動仿製藥市場從2010年1238.5億美元增長到2017年的2310億美元。
技術發展
半個世紀以來開發研製的各種生物製藥分析系統和微生物轉化在藥物研製中一系列突破性的套用給醫藥工業創造了巨大的醫療價值和經濟效益。微生物製藥工業生產的特點是利用某種微生物以“純種狀態”，也就是不僅“種子”要優而且只能是一種，如其它菌種進來即為雜菌。對固定產品來說，一定按工藝有它最合適的“飯”—培養基，來供它生長。培養基的成分不能隨意更改，一個菌種在同樣的發酵培養基中，因為只少了或多了某個成分，發酵的成品就完全不同。如金色鏈黴菌在含氯的培養基中可形成金黴素，而在沒有氯化物或在培養基中加入抑制生成氯化的物質，就產生四環素。藥物生產菌投入發酵罐生產，必須經過種子的擴大製備。從保存的菌種斜面移接到搖瓶培養，長好的搖瓶種子接入培養量大的種子罐中，生長好後可接入發酵罐中培養。不同的發酵規模亦有不同的發酵罐，如10噸、30噸、50噸、100噸，甚至更大的罐。這如同我們作飯時用的大小不同的鍋。
產品
我們吃的維生素、紅黴素、潔黴素等，注射用的青黴素、鏈黴素、慶大黴素等就是用不同微生物發酵製得的生物製品。醫藥上已套用的抗生素絕大多數來自微生物，每個產品都有嚴格的生產標準。預測生物製藥的研究進展，它將廣泛用於治療癌症、愛滋病、冠心病、貧血、發育不良、糖尿病等多種疾病。
產業前景
發展
隨著生物製藥行業競爭的不斷加劇，大型生物製藥企業間併購整合與資本運作日趨頻繁，國內優秀的生物製藥生產企業愈來愈重視對行業市場的研究，特別是對企業發展環境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內優秀的生物製藥品牌迅速崛起，逐漸成為生物製藥行業中的翹楚！
20世紀90年代以來，我國生物製藥行業取得了突發猛進的發展，企業對生物製藥的投入以年均25%的速度遞增。
2010年是生物製藥行業的小豐收年，其投放總額達到452億元，超過上年全年投放額的23.84%。2011年雖然物價上漲導致部分企業主行銷壓力增大，但2011年中國廣告市場仍然保持穩定增長，增幅約在15%;而生物製藥市場2011年的同比增長率也能達到13%到15%。
技術創新是現代企業生存和發展的基石，企業技術創新與研發費用的投入，是決定企業競爭力、提高企業經濟效益的關鍵因素，對企業的成長有著舉足輕重的作用。生物製藥技術是近二十年興起的，以基因重組、單克隆技術為代表的新一代製藥技術。生物製藥產業鏈可以分為研發、測試、銷售三個階段，生物藥品的研發周期一般長達10年，而且通過率極低。但是，藉助技術創新形成的進入壁壘，優秀生物製藥企業能夠打破大型藥企的壟斷勢力，迅速崛起並在整個醫藥領域占有一席之地。
統計數據顯示，2000年以來我國醫藥工業研發投入增長迅速，由2000年的13.59億元增長至2010年的122.63億元，年複合增長率達到24.61%；同時，在醫藥工業總產值中所占的比重總體呈上升趨勢，2000-2005年醫藥工業研發投入比重不足1%，2009-2010年所占比重達1.2%以上。但與已開發國家相比，還有很大的差距。比如，美國2007年醫藥工業研發投入占醫藥工業總產值的比重高達26.57%，英國2006年為23.02%，日本2006年為15.04%。
在工業總產值快速增長的同時，我國生物製藥行業大中型企業研發投入也迅速增加。2000年我國生物製藥行業大中型企業研發投入僅為1.66億元，2010年達到13.28億元，年複合增長率達到23.14%，說明我國生物製藥行業已經進入研發投入高速增長狀態，有利於行業創新能力的持續提高與競爭力的增強。
定位領域
眼光盯準生物醫療領域
統計數據顯示，2008年第三季度，醫藥行業成為醫療健康細分行業的重點投資領域。其投資案例數量為4起，占醫療健康行業總投資案例數量50.0%，投資金額為4963萬美元，占醫療健康行業總投資金額78.8%。
相關成果
2、人體免疫核糖核酸
3、重組促紅細胞生成素EPO治療細胞減少症
0750 桂林集琦 促白細胞生長集落刺激因子（G-CSF）治癌特效輔助藥
600161 天壇生物 1、基因B肝疫苗B肝預防2、體外診斷試劑
600196 復星實業 1、基因診斷試劑體外擴增、探針雜交、定量檢測、點基因突變檢測
2、γ-干擾素治療類風濕性關節炎3、EPO治療紅細胞減少症
4、重組鏈激酶（γ-SK ）心腦血管梗塞的搶救用藥
5、重組腫瘤壞死因子（rhTNF-α）直接殺死腫瘤細胞
6、白細胞介素-11（IL-11）增強血小板產生7、重組葡激酶
8、基因工程水蛭素治 療心血管疾病9基因晶片
促白細胞生長集落刺激因子（G-CSF）治癌特效輔助藥
促白細胞生長集落刺激因子（G-CSF）治癌特效輔助藥
1、腫瘤壞死因子（TNF）殺死腫瘤細胞
基因晶片臨床診斷、商品檢驗檢疫、新藥開發等多種用途
1、促白細胞生長集落刺激因子（G-CSF）治癌特效輔助藥
2、TPA治療血栓、心肌梗 塞
3、白細胞介素-11（IL-11）促血小板生長、
4、HAS治療失血性休克
抗癌系列生物飛彈藥物
1、人生長因子（γHGH）使人體增高2、GM-CSF 3、G-CSF
重組抗腫瘤血管生長治療藥物STSTIN（3A）
1、B肝乳凝快診試劑2、轉移因子治療免疫系統疾病
1、重組促紅細胞生成素（EPO）治療紅細胞減少症
2、白細胞介素-11（IL-11）增 強血小板產生3、內抑素
1、B肝試劑2、愛滋病抗體診斷試劑3、紅細胞生成素
生物基因工程疫苗
生物基因工程疫苗 (2001.1.13)
高速增長
近20年來，以基因工程、細胞工程、酶工程為代表的現代生物技術迅猛發展，人類基因組計畫等重大技術相繼取得突破，現代生物技術在醫學治療方面廣泛套用，生物醫藥產業化進程明顯加快，21世紀世界醫藥生物技術的產業化正逐步進入投資收穫期。
醫藥行業研究員郭凡禮指出，而在我國，生物製藥行業同樣面臨良好發展環境。首先，政策對行業發展形成有利支撐。醫藥行業本身是一個易受政策影響的行業，積極的政策環境能夠加速行業的發展，我國各級政府對生物製藥行業發展的扶持力度逐漸加大。其次，醫療衛生水平提高有利於生物製藥行業發展。隨著我國經濟的發展以及醫療衛生水平的提高，越來越多的人有能力支付價格相對較高的藥品。
截止目前，我國已經把生物製藥作為高新技術的支柱產業和經濟發展的重點建設行業來發展，在一些經濟發達或者科技發達的地區，一批國家級的生物製藥產業基地紛紛建立，在上海、北京、江蘇、遼寧、湖北、湖南等地，一批批生物製藥技術骨幹企業已經迅速崛起，在此政策的影響下，未來我國有具有自主智慧財產權的生物製藥研發將取得顯著的成果，一部分產品會進入國際市場，與國際生物製藥企業的差距將進一步減小。
總體而言，中國生物醫藥產業發展前景看好，未來5-10年內將保持平穩增長的良好發展勢頭。另外，中國生物醫藥產業的快速發展還受國內外多種因素的助推，如政府的支持、國內外風險投資的增長、大量跨國生物製藥公司進入中國，這些都為中國生物製藥產業的發展提供了強大動力。"十二五"期間，我國將通過發展資源節約、環境友好的生物製藥，完成醫藥行業的產業升級和占領生物製藥制高點。
設備解析
生物製藥純水設備包括多介質過濾器，活性炭過濾器，軟化水過濾器、精密過濾器組成。主機主要由高壓泵、膜殼、進口反滲透膜組件，線上儀表、控制電氣等組成。後處理部分由拋光純系統、殺菌線殺菌器、0.22微孔過濾器組成。
生物製藥超純水設備工藝流程：
1、 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透設備-中間水箱-中間水泵-離子交換器-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-用水點；
2、 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器--第一級反滲透 -PH調節-中間水箱-第二級反滲透-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器- 微孔過濾器-消毒滅菌—用水點；
3、 原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器-一級反滲透機-------中間水箱-中間水泵-EDI系統-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-微孔過濾器-消毒滅菌-用水點；
4、原水-原水加壓泵-多介質過濾器-活性炭過濾器-軟水器-精密過濾器---第一級反滲透 -PH調節-中間水箱-第二級反滲透---RO水箱-RO水泵-—TOC分解器----EDI系統--純化水箱-純水泵---核子拋光純化-紫外線殺菌器-微孔過濾器-消毒滅菌-用水點。
生物製藥超純水設備特點：
預處理全部採用全自動過濾裝置。
RO主機系統採用全自動控制裝置，具備自動制水，自動沖洗，原水缺水停機、水箱滿水停機、高壓低壓報警等功能。
RO主機配備線上顯示裝置：如壓力表、電導率儀、流量計等。並可以實現線上監控。
制水系統泵採用南方泵(SUS304材質)，RO膜採用進口品牌(美國海德能)。
拋光混床採用進口樹脂，系統產水電阻率穩定在15兆歐以上(電導率小於0.06μs/cm)。
純水箱採用SUS304衛生級材質(內外拋光)，另附帶呼吸器以及噴淋球等。
系統結構布置緊湊，占地面積小、有效節約空間。
系統能耗低，有效節約能源。
系統運行可靠、供水管路封閉、出水水質穩定。
生物製藥超純水設備套用領域：
1、 大輸液，針劑、口服液等製劑生產
2、 原料藥的提取洗滌、針劑、膠囊生產
3、 眼藥水及護理液的生產
4、 醫院血透室、生化分析室、手術室無菌水
5、 多效蒸餾水機原料水、洗瓶水
6、 化妝品工藝用水、洗滌用品用水
7、 生化藥物製品、診斷試劑
生物製藥超純水設備出水標準：
中國2010版藥典純化水標準;符合GMP標準。
《中國藥典2010版純化水標準》
1、性狀：無色、無味、無臭澄明液體。
2、酸鹼度：取本品10ML加甲基紅指示液2滴，不得顯紅色，另取10ML，加溴麝香草酚蘭指示液5滴，不得顯蘭色。
3、硝酸鹽：取本品5ML置試管中，於冰浴中冷卻，加10%氯化鉀溶液0.4ML與0.1%二苯胺硫酸溶液0.1ML，搖勻。緩緩滴加硫酸5ML，搖勻，將試管與50度水浴中放置15分鐘，溶液產生的蘭色與標準硝酸鹽溶液(取硝酸鉀0.163g，加水溶解並稀釋至100ML，搖勻，即得每1ML相當於1ugNO3)0.3ML.加無硝酸鹽的水4.7ML，用同一方法處理後的顏色比較，不得更深(0.000006%)。
4、亞硝酸鹽：取本品10ML，置納氏管中，加對氨基苯磺醯胺的稀鹽酸溶液(1-100)1ML與鹽酸萘乙胺溶液(001-100)1ML，產生的粉紅色，與標準亞硝酸鹽溶液(取亞硝酸鈉0.750g(按乾燥品計算)加水溶解，稀釋至100ML，精密量取1M，加水稀釋成100ML，搖勻。再精密量取1M，加水稀釋成50ML，搖勻，既得(每1ML相當於1ugNO2)0.2ML,加無亞硝酸鹽的水9.8ML，用同一方法處理後的顏色比較，不得更深(0.000002%)。
5、氨：取本品50ML加鹼性碘化鉀試液2ML，放置15分鐘，加顯色。與氯化銨溶液2ML，加無氨蒸餾水48ML與鹼性碘化鉀汞鉀試液2ML製成的對照液比較，不得更深(0.00003%)。
6、電導率：應符合規定25度時不大於5.1μs/cm。
7、總有機碳：不得超過0.5mg/L。
8、易氧化物：取本品100ML，加稀硫酸10ML，煮沸後，加高錳酸鉀液(C(1/5KMnO4)=0.1mol/L,)0.10ML再煮沸10分鐘，粉紅色不得完全消失。註：總有機碳和易氧化物兩項可選做一項。
9、不揮發物：取本品100ML，置於稱定重量的蒸發皿中，在水浴上蒸乾並在105℃乾燥至恆重，殘渣不得超過1mg.
10、重金屬:取本品50ML，加水18.5ML，蒸發至20ML，放冷。加醋酸鹽緩衝液(PH3.5)2ML與水適量使成25ML，加硫代乙醯胺試液2ML。搖勻，放置2分鐘，與標準鉛溶液1.5ML加水18.5ML用同一方法處理後的顏色比較，不得更深(0.00003%)。
11、微生物限度：取本品，採用薄膜過濾法處理後，依法檢查，細菌、黴菌和酵母菌總數每1ML不得超過100個。
