合成生物学技术制备的新型蛋白在医疗器械和化妆品中的法规限制是什么?这些新 型成分的申报周期有多长?
赵俊
胶原蛋白
合成生物学
2024-03-29
化妆品和医疗器是完全两种监管,但胶原蛋白为什么市场这么火呢?因为它既是化妆品原料,又是医疗器械原料,所以它是医美和化妆品同时可以用。目前在我们国家化妆原料目录有8000多种。其实比国际上少,国际上化妆品原料目录比我们多一些,有的地方可以达到2万多种,像蛋白类的其实不算多,目前主要在护肤品市场用的蛋白原料有胶原蛋白、杏仁蛋白、弹性蛋白,还有贻贝提取物,它在医疗器械目录叫贻贝粘蛋白。还有一些提取蛋白,丝素蛋白,目前没有用合成生物学做丝素蛋白的,但是丝素蛋白也可以用合成生物学来做,不过还是要考虑经济效益。
 
在医疗器械中的蛋白,主要还应用在医美,医美主要就是胶原蛋白和贻贝粘蛋白,主要还是皮肤的创面敷料,另外胶原蛋白还可以作为填充,还可以填充注射使用的,所以种类不断多,现在我们也在尝试报一些创新的原料,比如丝聚蛋白就是天然保湿因子的前提,另外它的丢失会导致一些特性皮炎和湿疹,像这个蛋白既不在化妆品目录,又不在医疗器械目录,那怎么办?这就需要走创新原料的申请,创新原料的申请流程有点类似于原料药,但是流程要少些,主要是生物相容性一系列的实验,围绕你产品的功效有不同的验证方法和指标。基本上一年能把实验做完,申报周期可能取决于你材料本身的质量好坏。不过现在国家也鼓励创新原料的申请。
 
另外像胶原蛋白有很多亚型,不同的胶原蛋白有不同的功能,一型胶原蛋白和三型胶原蛋白是比较多的,但是不同的胶原蛋白在化妆品和医疗器械领域又不一样,在国家化妆品目录叫可溶性胶原的,在医疗器械里统一叫胶原蛋白,在新版的医疗器械申请材料中一般都是统一叫胶原蛋白不分型,但是每个厂家做的分型可能不一样。
如何在胶原蛋白行业中取得竞争优势?有哪些方法?
赵俊
胶原蛋白
2024-03-29
做胶原蛋白的企业非常多,那我们如何在这一领域迅速出圈呢?我们总结起来就八个字,就是“人无我有,人有我优”。
 
第一,怎样做到“人无我有”,我举个例子,因为生物护肤的蛋白种类是挺多的,胶原蛋白只是其中的一种,其实不同的蛋白具有不同的功效,有些蛋白其实构建起来难度就比较大了,像弹性蛋白,因为它疏水性氨基酸比较多的,但它功效是确切的,让皮肤富有弹性,所以像这些蛋白,市场上做的相对比较少,我们也有些独家的品种,我们是围绕着皮肤科所需要各种各样的蛋白而开发,而不仅仅局限于单一的胶原蛋白。
 
第二,怎么做到“人有我优”。比如胶原蛋白其实做起来难度不大的,因为它可以是天然提取的,也可以用合成生物学表达起来的,我觉得表达也不是很难,但是你要做好,其实它是有难度的。其实我刚才也跟大家交流了两点,第一点就是你的胶原蛋白能不能重现?用合成生物学手段做的胶原蛋白能不能重现天然胶原蛋白的结构和性能?比如天然胶原蛋白具有三螺旋结构,还可以自交联形成凝胶状。我们能做到的胶原蛋白,通过红外光谱、色谱,最后到电镜下面检测,它确实有三螺旋结构的功效,而且我们的蛋白含量在10毫升低于8摄氏度就会自组装形成一个胶冻状的胶原蛋白,像天然胶原蛋白一样的特性。
 
也就是我们用合成生物学手段能够做到天然蛋白材料的结构性能,而且能够做到人源化即使是从猪牛提取的天然胶原蛋白,也做不到人源化,我们还可以做到100%人源化的特点,这是一个。第二个,即便是天然胶原蛋白,它的稳定性依然是有限的。其实它DIC检测温度只在40- 60度,但如何能够做到突破化妆品生产中间的70- 80度,乳化15-30 分钟,其实这个点上是非常难做的,那在我们这个上通过一些结构生物学的手段,比如定向糖基化和羟基化的修饰,就DIC检测我们蛋白变性温度可以做到90多度,放在100 摄氏度水乳中间煮沸30分钟,蛋白也不会发生变性析出,这个就解决了行业的一些痛点。
基于活性成分多靶点运用的药食同源理念如何理解与应用?
孙继林
药食同源
2024-03-29
首先这是个认知问题,其实我们过去对中药的认知可能有些偏差,就是我们要遵古、溯源、求实、创新,但是古人对有效成分是没有理解的,用现在的科技手段有可能有条件解决某一个植物,在某一个疾病上或在某一个靶点上是有效果的。
 
到底是什么起作用?通过不断的努力是能够发现的。举个例子来讲,我们普遍认为三七是皂苷起作用,通过认知以后发现皂苷的类别很多,至少有80多个,现有二醇类皂苷,还有三醇类皂苷,最后慢慢逐步发现真正起到活血化瘀的物质越来越清晰,所以从这个理论来讲,可能真正起价值的活性成分是很少的。
 
当这个东西活性成分已经确认,可能就是一个单体,当然也可能是一个组合物,比如我们上家服务的企业,他实际上是用三个成分组合形成的一个制剂。当我们确定这三个是活性成分的时候,那么我们可以采取合成生物的技术手段解决他的增量,所以合成生物技术是个手段,他可能能解决我们三七种子过程中存在的很多些问题,比如三七能够安神的化合物,可能就是单一的成分,可能是个微量成分,我们可以采取合成生物的技术来解决扩大它的含量,我们就是按照这样的逻辑关系来做。
 
所以实际上作为中药来讲,我们做的是传承精华,基于古人几千年、几亿人的病例应用,我们找到它发挥活性作用点到在哪里,犹如屠呦呦老师发现青蒿素,找到最后的活性单体成分,我们采取合成生物的方式呈现它,这是未来的一个趋势。
如何在合成生物学项目中构建技术壁垒以增加竞争优势?
张以恒
合成生物学
2024-03-29
其实从技术保密来说的确很重要,但是在中国菌种盗窃是非常普遍的,也就是从本科的时候老师就教你怎么偷菌种,一个菌种的确可以创造一个产业,甚至几个成功的公司,但是这些东西是很难持续的。中国工业生物制造存在一个问题,就是生产量很大,但是没有技术壁垒,从来都是红海,其实他们的利润率是非常低的,比如维生素C现在就做得非常惨,它就是赔钱的,这就造成一个新的技术只能维持3到5年的领先优势,随着菌种的流失,不能持续发展,就没有领先优势,剩下的结果就是比资源、比管理、比市场,实际对技术就不在意了。所以我们开始做的时候就想到怎么样增加护城河。
 
首先,像我们这样做体外,有个最大的好处就是不能繁殖复制,不能繁殖复制的结果就是很难让对手偷到你的菌种,你要偷菌种,那也是好多个菌种,所以它是一个互配的过程,有个很深的护城河。
 
第二件事,很重要的是怎么选择产品,因为我们是做制造,所以我们一般来选择大宗低值产品,当你做到大宗低值产品,它的规模本身也是一层护城河。比如在酶的生产上我们追求极致,我们用大肠杆菌或者枯草芽孢杆菌生产重组酶的时候,我们把酶的成本打到了250人民币每公斤,就是在制造上已经比别人便宜。很多实验室、工厂里能做到五百或一千,但是他不见得能做到二百五十人民币每公斤。
 
另外我们加了另一个护城河,就是我们的酶肯定都是改造的,绝对不会是天然酶,我们做了很多酶的改造,很多酶的改造点都是保密的,专利写得比较模糊。最后在工业生产的过程中,我们加了固定化酶,固定化酶其实是个很核心的壁垒,在医药中间体合成用的固定化酶,他们用树脂法,这些树脂法的固定化酶是特别贵,在我们大规模制造里是用不起的。所以我们对固定化的方法进行了深度开发,把成本压得很低。
 
所以我们是从酶的生产、酶的选择、图形的设计,还有互配,在整个过程中至少是加到 3到5个独立的技术门槛,进行组合,创造一个很深的门槛,最后还有一个规模效应也是门槛,这样能挡住绝大部分竞争对手。
色谱填料在GLP-1多肽类成本构成中的重要性体现在哪些方面?国内外供应状况如何?你们在这方面有何优势?
汪群杰
色谱填料
国内外供应
2024-01-31
像GLP-1比较关键的就是硅胶机制的色谱填料。十几年之前,我们国内跟国外的差距是非常大的。在国内的企业努力十年,先把分析的硅胶色谱填料的水平提升上来了。
 
据我了解,我们国产分析色谱柱,目前在国内应该已经能够达到差不多30%的规模,2004我们国产的色谱柱连10%都不到,这还是一个非常可喜的成果。
 
在工业制备的色谱填料这块,近五年实际上从性能、质量各个方面,我们国产的材料还是在突飞猛进,跟国外顶级的像欧洲Kromasil各有千秋,大家基本上可以达到很接近的水平。
 
色谱的产品可能跟保护氨基酸原料或者其他的化学原料有很大的不同点,就是它没有绝对的好和不好,有些性能,比如耐压、抗腐蚀、耐碱等等还是有些统一的指标,但是在具体的应用上,到底是哪一个填料分离的效果更好?实际上是要看具体被分离的化合物,不光是要看目标物,还要看杂质。
 
我们做填料和做有机小分子原料不一样的地方是,硅胶基球看起来很简单,虽然它的原料是二氧化硅,最后产品也是二氧化硅,但是我们的工艺和产品要求的结构不一样,最简单大概在三四步,复杂的可能要七八步。
 
对于硅胶基球材料,尤其是大规模生产,它的难点是在硅胶基球本身上。据我们了解,现在一般进口的能够用于多肽纯化的硅胶基球,成本基本上是在8000到2万之间,也就是硅胶基球本身的成本,所以如果我们硅胶基球本身如果不能解决,就是不能自己开发和生产硅胶需求,那你就没有办法实现真正的成本控制,也就没有办法在成本上跟国外的主要供应商形成竞争。另外如果我们自己没有开发硅胶基球的能力,就不能真正提升填料的纯化性能,甚至定制化水平。第三个就是在质量保证上,因为硅胶基球本身的差异性实际上是很大的,包括我们从国外买的硅胶基球,像合格的产品,比表面的误差就是可能在百分之正负10%的水平,如果做成填料,对我们的纯化会有很大的影响。
 
第四个,从供货的保证上,最近我们也拜访了很多做胰岛素,多肽,包括GLP-1厂家,他们也深深地感受到了进口硅胶原料受制于人的痛苦。即使疫情已经结束,现在的供货依然有很大的问题。据我们这边的了解,诺和诺德的司美格鲁肽的供应基本上都是由欧洲的Kromasil供应,所以他的产能已经出现不足的问题。所以我们也关注到了Kromasil,这几年随着司美格鲁肽市场的增加,他没有降价,反而在不断地提价,实际上也反映了市场供货不足的情况。
 
所以从以上四点来看,首先我们把色补填料最核心的底层技术基础必须把打好的,做到从质量、性能、成本上跟主流的硅胶色谱填料的厂家进行竞争,具备开发和生产硅胶基球的能力。
 
目前分析色谱填料的厂家数量要远远超过工业色谱填料厂家的数量,但是这些厂家真正能够自己做硅胶基球的能力比较有限的,目前在市场上能够提供工业制备用,而且有自己的硅胶基球的色谱材料的厂家,整个全球也只有五六家,包括国内现在能做硅胶基球的两家。我们这个行业相对来讲就是没有那么卷,欧洲那边还在不断地提价,日本前两年也是在不断地提价,说明还是供不应求的状态,这对国内的厂家是个很好的机会。