科伦药业——合成生物板块分析(5)

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岩子之路
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$科伦药业(SZ002422)$ $川宁生物(SZ301301)$

在上篇文章《科伦药业——合成生物板块分析(4)》中提到,合成生物干的第1件事情就是低成本高效率的生产自然中存在的物质,还举了我们大家熟知的物质吗啡、青蒿素、紫杉醇、胰岛素、胶原蛋白等。今天就说说科伦药业合成生物板块(归属川宁生物)有哪些类似的产品:

1、熊去氧胆酸粗品:

熊去氧胆酸粗品用于精制熊去氧胆酸(UDCA)、牛磺熊去氧胆酸。熊去氧胆酸可用于 治疗胆结石、胆汁淤积性肝病、脂肪肝、各型肝炎、中毒性肝障碍、胆囊 炎、胆道炎和胆汁性消化不良、胆汁返流性胃炎、眼部疾病等。 传统方法从牛、猪或熊的胆汁中提取胆酸,再经化学修饰(如脱氧、异构化)转化为UDCA。而现在用生物发酵法来生产。生物发酵法利用基因工程改造的微生物(如大肠杆菌或酵母)生产UDCA前体,再经化学转化得到粗品。

2、红没药醇:

红没药醇主要应用在皮肤保护和皮肤护理化妆品中,红没药醇作为活性成分 以保护和护理过敏性皮肤,红没药醇适合于用在防晒产品,日光浴后洗澡 液,婴儿产品和剃须后护理品中。红没药醇是存在于春黄菊花中的一种成分,春黄菊花的消炎作用主要来自红没药醇。现在可以用大肠杆菌和酿酒酵母作为底盘菌株生物发酵制备红没药醇。而不需要采用传统的植物提取法,植物提取法往往受植物生长周期长、提取效率低和环境影响大等因素限制。

3、角鲨烷

角鲨烷为最接近人体皮脂的一种脂类,亲和力强,能够与人类自身的皮脂膜融为一体,在皮肤表面形成一层天然的屏障,还能抑制皮肤脂质的过氧化,能有效渗透入肌肤,并促进皮肤基底细胞的增殖,增进细胞的新陈代谢,帮助修复破损细胞,对延缓皮肤老化,改善并消除黄褐斑均有明显的生理效果。角鲨烯存在于蓝鲸和鲨鱼肝中,可采用提取的方法获得,再经精制得角鲨烷。1条成年鲨鱼的肝脏才能生产300多克的角鲨烷(鲨鱼真是怀璧其罪,因为鱼翅、角鲨烷等被大量捕杀)。所以曾经是是非常昂贵的化妆品原料。后来,植物来源的角鲨烷越来越受欢迎。橄榄油中油脂成分含量高,利用它提炼出角鲨烯进行氢化是大多数植物制法的选择。

美国加利福尼亚的Amyris公司率先应用生物合成方法制备角鲨烷。通过改造酿酒酵母,用生物发酵法获取法尼烯,再经过简单的化学转化即可合成角鲨烯,角鲨烯经过去氢处理,得到了性质更加稳定的角鲨烷。目前角鲨烷也已经是平民价。网查约为3万元每吨。

4、5-羟基色氨酸

5-羟基色氨酸是一种氨基酸类物质,5-羟基色氨酸主要来源于色氨酸,而色氨酸是人体必需的氨基酸之一,广泛存在于各种食物中。富含色氨酸的食物包括豆腐、豆奶等豆制品,酸奶、奶酪、牛奶等乳制品,鸡肉、猪肉、牛肉等肉类,以及三文鱼、沙丁鱼、金枪鱼等各种鱼类。5-羟基色氨酸是神经递质血清素与胺类激素褪黑素的前体,对睡眠、痛觉、 体温、食欲与行为等生理功能具有调节作用,已被用于抑郁症、偏头痛和失眠等疾病治疗。植物“加纳籽”的种子是目前制造5-羟基色氨酸的主要天然来源。现在可以用大肠杆菌生物发酵制备5-羟基色氨酸。

等等,用生物发酵技术来制备的物质还有很多,川宁生物的生物合成板块的产品也不一一介绍。说个冷知识,我们熟知的很多抗生素,虽然他们是化学药物,但很多抗生素都是用微生物发酵的方法制备,而不是我们以为的化学合成方法。

最近都在B站学习广东工业大学的《制药工程原理与设备》,对我理解化学制药、生物制药等各种原理和技术很有裨益。

不知道大家看到这是不是会和我有一样的疑问,生物发酵为什么有这么“强大”的物质制造能力?(带着这个问题又去学习了一通)以下是自己的理解,不一定全面:

微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、病毒和原生生物等。微生物的尺寸非常微小,通常只能在显微镜下观察到。细菌的大小通常在几微米到几十微米之间,而病毒的大小更小,通常在几十到几百纳米之间,真菌的大小也以微米为单位,例如酵母菌的直径通常在2-4微米之间,原生生物的大小差异较大,有些种类可以肉眼可见,例如某些藻类和真菌。

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。大白话的说就是:微生物虽然很多肉眼看不见,但和地球的其它生物一样(动物植物人类)是一种生命,是生命就是有其生命活动,就像植物通过光合作用生长、动物通过摄取食物生长一样,这些微生物的生命活动会产生我们人类需要的各种产物。举个例子,青霉菌为了更好的生存,它会代谢(自己生产)出青霉素来对抗它周遭环境的细菌。所以青霉素是通过青霉菌生物发酵大量产生青霉素后,再纯化提取出来的。我们熟知的各种抗生素实际都是不同微生物保护自己的武器;然后被我们人类发现,借过来保护我们人类自己。

微生物能高效快速生产的原因是因为微生物他们能在短时间内(比如:大肠杆菌在适宜的条件下大约20分钟就能分裂一次),这种指数级的繁殖速度,形成庞大的“细胞工厂”群体,显著提高物质合成总量。20分钟一代,对比植物、动物生长所需的时间,那是上万倍的效率差异。并且通过基因改造,微生物可被设计为“细胞工厂”,定向合成特定产物,突破自然代谢限制。

今天就些这么多。本公众号记录的是个人投资学习思考,遇到此前不了解的领域,就会有很多相关知识类的科普,此前在海康威视去复习了物理里电磁波和机械波知识,在万华化学去复习了化学的基本知识。我觉得这些背景知识有利于我们对行业类的公司形成画像。

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