抗感染药物约占全球治疗性药物市场份额的10%。在各类抗感染药中,抗生素占据最大份额——约65%,特别是最近几年,世界抗生素市场的平均年增长率一直保持在8%的速度。头孢菌素类药物则是当今世界市场上销售份额最大的抗生素,约占抗生素类药物总体销售额的45%。
头孢类抗生素药物是抗感染药物中一支强大而有力的生力军,它具有疗效高,副作用小,抗菌谱广,抗菌活性强等特点。根据中国药学会科技开发中心《全国医药经济信息网》219家医院购药统计数据看,2000年头孢类抗生素的总体销售金额达到13.7亿元人民币,比1999年增长11.56%,占抗感染药总销售额的43.91%。
头孢菌素是一类半合成抗生素,由包含β-内酰胺环的母核与侧链组成。传统的合成头孢菌素的三大母核为6-APA、7-ACA与7-ADCA,目前这三种母核生产技术已经成熟,在头孢类抗生素生产中发挥着重要作用,特别是以7-ACA为中间体的头孢抗生素在市场中占据着重要份额。2004年,我国7-ACA的总产量为1246.34吨,进口量为235.16吨,出口量为105.47吨,折算用于国内合成下游产品的总量为1376吨。
近年来,青霉素工业盐市场总体供大于求,价格一降再降,国内外的青霉素生产企业的竞争也进一步加剧。各企业为了避开正面冲突而纷纷另辟蹊径。而GCLE(7-苯乙酰胺基-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧卞酯)是80年代末、90年代初日本大冢公司研制开发的产品,是合成头孢类抗生素的重要母核之一,类似于7-ADCA和7-ACA,但优于7-ADCA和7-ACA,是继7-ACA,7-ADCA之后,新兴起的又一新型头孢菌素中间体。目前可以通过GCLE合成几十种头孢产品,特别是第三、四代头孢产品,如头孢哌酮、头孢他啶、头孢曲松、头孢克肟、头孢吡肟、头孢布烯等,GCLE可在某些品种的合成中替代7-ACA如:头孢克肟、头孢罗齐、头孢他定、头孢匹美等。它是7-ACA的有力竞争者,与7-ACA相比在合成头孢产品中,其合成路线更简洁、工艺条件更温和、产品质量更优良。再加上7-ACA价格的极其不稳定给开发GCLE留出了空间。
另外,由于第三、四代头孢产品疗效大大高于第一、二代产品,且价格昂贵,从而大大激发合成专家对开发GCLE下游产品的兴趣(目前已有十几种头孢产品被相继开发和上市),从而使GCLE的国内外需求不断增长。经过多年的研究,国内GCLE的生产技术已取得阶段性成果,技术水平与国外差距大大缩小。
现已经证明:以7-ACA为中间体制备的头孢菌素品种中,有60%以上的品种都可以用GCLE来生产。而且,以GCLE为中间体生产头孢菌素时,产品收率更高、生产工艺更简单、生产条件更温和、产品成本更低,特别是在第四代头孢如头孢地尼,头孢克肟,头孢他定等的合成上比7-ACA有非常大的优势;此外GCLE还用于合成一些利用传统三大母核不能合成的新头孢类药物,如头孢丙烯等。因此,目前国内外均在大力开展GCLE的开发与生产工作。
GCLE的生产原料是青霉素工业盐。我国是全世界最大的青霉素工业盐生产国,2002年青霉素工业盐产量达到了2.2万吨,占全球市场的60%。2003年全国青霉素工业盐产量比2002年增长了1.1万吨以上,增幅为50%,总产量达到了3.4万吨,占世界总产量的70%以上。据国家权威部门统计,2003年全国生产的3.4万吨青霉素工业盐,各生产厂自行生产消耗掉1.5万吨、对外出口量为1.35万吨,共计2.85万吨。国内仍有5500吨的富余。加之国家在2004年已经完全取消出口退税的政策,导致国内青霉素工业盐大量过剩。如此就形成了一对矛盾:一方面,我国每年要花费大量的外汇用于购买GCLE或者由此合成的头孢菌素原料药,而生产该产品的原料青霉素工业盐在国内市场上又严重地过剩。因此GCLE将成为我国头孢菌素医药工业投资重点和青霉素工业结构调整的关键产品。
2 市场预测分析
2.1 国内外的市场规模及需求
就目前国内外市场现况而言,对GCLE需量最大的是国内生产头孢他啶的合成制药公司,现年需求量在200吨以上,且仍以较快速度增长。其次是生产头孢哌酮、头孢克肟、头孢丙烯、头孢地尼等品种的合成制药公司。GCLE国内需用量合计在300吨/年以上。国外市场主要分布在印度(需求200吨/年)、欧洲及北美市场(需求量约100吨/年)、南美(巴西)市场、日本(除大冢外)和韩国市场(约80吨/年)。据悉,2004年我国共出口GCLE50吨以上。因此,目前最大的市场是国内市场,国内市场需求量目前为300吨/年,国外市场需求量目前为380吨/年,合计680吨/年。
近年来欧美制药公司已经将其三、四代头孢菌素的生产逐渐转移到印度和中国,也就是说在未来的几年内中国和印度将成为主要的三、四代头孢菌素的生产基地,由于三、四代头孢菌素的良好疗效。其市场份额将在未来的一段时间内逐渐增长,三、四代头孢菌素市场的扩大必将会同时给GCLE带来日益递增的市场。由此可见未来的GCLE的市场需求还会继续扩大。
2.2 国内外市场的发展趋势
随着头孢菌素的迅速发展,第四代头孢逐渐在头孢抗生素的市场占据主要地位,其市场份额迅速扩大,如头孢地尼,头孢克肟,头孢他啶等。青霉素经化学法转化制备GCLE的技术在国内获得成功,为我国生产各类有效的头孢类抗生素开创了一条新的道路,也为消化我国过剩的青霉素起到了积极的促进作用。从GCLE制备各类新型头孢类抗生素的生产工艺技术在国内正在起步,因其在合成上比7-ACA具有的显著优势,并逐步被人们接受。
以GCLE为母核可制备的产物主要有头孢唑啉、头孢尼西、头孢替安、头孢噻肟、头孢三嗪、头孢地嗪、头孢唑喃、头孢哌酮、头孢嘧啶、头孢曲嗪、头孢磺苄啶、头孢咪唑、头孢他啶、头孢特仑、头孢丽丁、头孢匹肟、头孢匹罗、头孢唑兰、头孢瑟利、头孢普昔、头孢克肟、头孢地尼和头孢托仑等。可以预见,随着国内β-内酰胺类抗生素产品结构的不断更新,以及GCLE本身的工艺技术水平不断提高,这类新产品所需的重要原料GCLE市场需求会迅速扩大。
2005年,世界7-ACA产品年需求量将达6000吨左右,且预计今后会以每年6%的速度递增,我国7-ACA年需求量为1500吨左右。若以7-ACA为中间体制备的头孢菌素品种中,有60%的品种用GCLE来替代生产,国内外GCLE的潜在市场空间达千吨以上。
3 生产技术动态
随着国外GCLE市场的日趋成熟和扩大,国内少数厂家和研究单位从90年代初开始开发此产品。由于GCLE技术难度相对较高,目前国内仅有山东睿鹰形成100吨/年的规模生产,但收率较低。据悉天津某研究院也已研究开发此产品,但未形成生产规模,技术指标也相对较低。另外有消息称浙江海正将投资开发此产品。本公司在小试技术基础上,已完成中试,中试产品质量高于日本产品含量。
表1:目前GCLE的主要生产厂家概况
厂家名称 |
年产量(吨/年) |
备注 |
日本大塚公司 |
220 |
主要用于国内,少量出口 |
日本藤泽公司 |
|
不详 |
山东睿鹰化工公司 |
100 |
据悉工艺有缺陷,2005年停产整顿验收 过国外客户的现场验收 |
本技术产品 |
20 |
中试质量指标优于日本公司产品 |
3.1技术来源(省略)
3.2成熟程度
在小试技术基础上进行攻关,经过不懈努力,通过进一步完善小试工艺条件和产品质量后,顺利完成了中试与生产,中试与生产最高收率达到52~53%,接近日本大冢公司55%的最高收率,高于山东睿鹰公司40%的收率水平,且产品质量可完全达到甚至超过日本产品水平。中试/生产的完成为工业化设计提供了一套完整的工艺、工程参数。
3.3创新性
新的GCLE技术具有一定的创新性。GCLE工艺具有工序长、技术难度大、反应条件苛刻、质量不易过关等特点,因此需在优化工艺、简化工序、提高产品质量上联合攻关。在GCLE项目的研发过程中,我们借鉴了国内外众多高校和科研机构的经验,对国内外有关GCLE工艺的信息进行了全方位的技术攻关和工艺验证,对工序中的保护剂、开环溶媒、氯化剂、反应条件、原料配比及溶媒回收等作了技术改进,以优化工序、降低成本、提高产品质量。中试放大生产的成功,进一步验证、优化了工艺,同时也为以后的工业化生产积累了丰富的经验。
本工序成本较低,且产品质量完全可达到甚至超过日本产品水平。工业化生产中有望进一步提高收率,降低成本,因此具有一定的国际竞争力
表2: 产品质量比较
3.4产品规格
表3:GCLE产品的质量指标
包装上应有牢固的标志,内容包括产品名称(注明“药用中间体字样)、产品的生产批文号、生产日期、净重、商标、生产厂家名称和储存条件。包装的重量可按客户的要求而定。本品应用两层聚乙烯塑料袋包装,装于纸板桶内,铅封。