具体参见2023年07月27日报告《从昊帆生物上市看多肽合成试剂行业——行业专题报告》,如需报告全文或数据底稿,请联系团队成员或对口销售。
本篇报告从昊帆生物招股书出发,为投资者梳理多肽合成试剂行业的发展现状与未来空间。我们认为,多肽合成试剂有望随多肽类药物的快速放量加速扩容。我们看好作为已经进入全球龙头供应链的昊帆生物在自有产能快速建设、产品能力不断升级下的加速发展。
行业:多肽合成试剂市场加速扩容,离子型合成试剂占比快速增加
多肽合成试剂是合成多肽类药物的关键材料。酰胺键是多肽药物的基本结构,而多肽合成试剂是通过缩合反应形成酰胺键的关键试剂材料,其中缩合试剂是缩合反应中最核心、使用量最大的多肽合成试剂产品,其次为保护试剂和手性消旋抑制试剂。
多肽合成试剂已经发展到第四代,新型离子型缩合剂在产率、消旋、收率、反应活性、光学纯度上更有优势。基于产率、成本、反应条件、纯度等维度,多肽合成试剂已经发展到第四代。其中第一代碳二亚胺缩合剂成本低,仍然是目前主要的使用产品。但离子型缩合剂的发现是一项重大突破,在产率、消旋等方面更有优势,产物收率、反应活性、光学纯度显示出更高的效率。
多肽合成试剂全球市场加速扩容,离子型合成试剂占比快速增加。根据肽研社统计,2022年全球多肽合试剂市场规模约为64.1亿元,国内多肽合成试剂市场规模约为20.2亿元,占全球合成试剂市场31.51%;2015-2022年,全球多肽合成试剂市场年复合增长率为4.43%,预计2022年至2027年全球多肽合成市场年复合增长率为7.38%,2027年市场规模将达到91.5亿元人民币,行业空间受下游药物研发需求推动加速增长。其中,离子型合成试剂占比有望从全球多肽合成试剂市场的9%(2015年)提升至27%(2027年)。
代表公司:昊帆生物,全系列多肽合成试剂全球领先者
风险提示
国内政策波动风险;市场竞争格局加剧风险;委外生产模式带来的经营风险。
1 多肽合成试剂行业:离子型缩合剂驱动市场加速扩容
酰胺键是多肽药物的基本结构,而多肽合成试剂是通过缩合反应形成酰胺键的关键试剂材料。酰胺键(-CO-NH-)是一分子羧酸中的羧基(-COOH)与另一分子中的有机胺中氨基(-NH2)经过脱水缩合反应而形成的化学键。它是多肽药物、众多小分子化学药物的基本结构,是维持药物分子骨架、保持药物活性必不可少的基础单元。酰胺键良好的性质使它成为有机化学分支最普遍和最值得信赖的官能团之一。与传统的酰胺键合成方法不同,多肽合成试剂(即酰胺合成试剂)的应用不需要预先制备活性中间体,它可以直接将羧基和氨基连接形成酰胺键,对于提高酰胺键合成效率、产品纯度和产物收率均有重要作用。
基于产率、成本、反应条件、纯度等维度,多肽合成试剂至今已经发展到第四代产品。
第一代多肽合成试剂:以DCC、DIC、EDC为代表的碳二亚胺型缩合试剂是发展最早、最常用的缩合试剂,具有反应条件温和、产率高、选择性好、价格便宜的优点。
第二代多肽合成试剂:碳二亚胺型缩合试剂单独使用缩合效率不高,容易产生严重的消旋,直到手性消旋抑制试剂(添加剂)的出现,才提高了产率、抑制了消旋,拓展了碳二亚胺型缩合试剂的应用范围。
第三代多肽合成试剂:基于HOBt的缩合试剂对空间阻位大的氨基酸合成产物的收率低并伴有较大程度的消旋,直到基于HOAt的离子型缩合试剂和卤代离子型缩合试剂的出现,才改善了这一状况。以HOBt和HOAt衍生出来的鎓盐类缩合剂(以磷正离子型缩合试剂和脲正离子型缩合剂为代表),无论在反应活性,还是在产物的收率和纯度方面性能都优于其他类型缩合剂。
第四代多肽合成试剂:虽然HOBt、HOAt有良好的反应效果,但HOBt、HOAt及其衍生物存在爆炸风险,且部分衍生物的副产物具有致癌性和呼吸毒性。而基于Oxyma发展出的磷正离子缩合试剂PyOxP、PyOxB及脲正离子型缩合试剂TOMBU、COMBU、COMU可通过一锅法成功合成,具有合成快速、方便简单、有较好的稳定性和溶解性,抑制消旋效果较好等特点。
缩合试剂是缩合反应中最核心、使用量最大的多肽合成试剂产品,保护试剂和手性消旋抑制试剂占比相对较低。多肽合成试剂包括缩合试剂、添加剂、保护试剂。缩合试剂是促进酸与胺进行缩合反应形成酰胺键的试剂,可以有效降低酸胺缩合反应壁垒、加快反应速率,本质为催化剂;保护试剂可以对包含有效成分的羧基或者氨基基团进行有效保护,使活性官能团暂时失活,避免其参与反应,并且方便在后续工序中脱除的试剂,可有效保障药物的纯度;手性消旋抑制试剂是能有效抑制缩合过程中产品手性消旋的试剂,保持药物的手性结构,提高产品的光学纯度与药物活性。缩合试剂是缩合反应中最核心、使用量最大的多肽合成试剂产品,保护试剂和手性消旋抑制试剂仅在特定的反应类型/场景中与缩合试剂搭配使因而应用于缩合反应中的保护试剂和手性消旋抑制试剂占比相对较低。
缩合试剂对比:碳二亚胺缩合剂成本低,离子型缩合剂性能佳。在缩合剂发展史中,离子型缩合剂的发现是一项重大突破。综合比较碳二亚胺、磷正离子、脲正离子等三大类型的缩合试剂:碳二亚胺缩合剂发现最早,价格也较低,但在产率消旋等方面,离子型缩合剂更有优势。尤其在片段缩合中,消旋程度明显降低,以磷正离子和脲正离子型缩合试剂的性能最佳,无论是产物收率、反应活性,还是光学纯度,基于HOAt的脲类试剂和磷盐试剂比相应的HOBt缩合剂效率更高,这两类缩合试剂均优于其它类型的缩合剂。
2025年全球多肽类药物市场近千亿,高研发需求驱动多肽合成试剂市场加速扩容。多肽合成试剂作为多肽药物、小分子化学药物合成中在构建酰胺键时发挥重要作用的专用化学试剂,其市场需求与下游多肽药物、小分子化学药物、ADC药物的发展息息相关。2021年全球销售额前200的药物中,小分子化学药物共114种,多肽药物14种,单抗或蛋白类药物46种。114种小分子化学药物中,含一个及以上酰胺键的药物达73种,占比超过64.04%。近年全球医药消费支出和医药研发相关投入保持了较高增速,为多肽合成试剂的持续发展提供了良好的市场环境。据弗若斯特沙利文数据,全球多肽类药物的市场规模将由2020年的628亿美元,增长至2025年的960亿美元,复合年增长率达8.8%。中国多肽类药物的市场规模由2020年的85亿美元,增至2025年的182亿美元,复合年增长率为16.3%,明显高于全球水平。下游药物市场规模的持续增长将带动多肽合成试剂市场需求的进一步提升。
多肽合成试剂市场加速扩容,离子型试剂占比持续提升。根据肽研社的统计,2022年全球多肽合试剂市场规模约为64.1亿元,国内多肽合成试剂市场规模约为20.2亿元,占全球合成试剂市场31.51%;2015-2022年,全球多肽合成试剂市场年复合增长率为4.43%,而预计2022年至2027年全球多肽合成市场年复合增长率为7.38%,2027年市场规模将达到91.5亿元人民币。其中,离子型合成试剂占比持续增加。根据肽研社的统计,在全球多肽合成试剂市场中,离子型合成试剂占比有望从2015年的9%提升至2027年的27%,国内市场中离子型合成试剂占比有望从10%提升至45%。
昊帆生物成立于2003年,总部坐落于苏州高新区,是全球领先的多肽合成试剂供应商,形成了以多肽合成试剂为主,通用型分子砌块和蛋白质试剂为辅的产品体系,同时涵盖脂质体与脂质纳米粒药用试剂、离子液体、PROTAC试剂和核苷酸试剂等种类。公司自成立至今经历了三个重要的发展阶段。①第一阶段:公司组建专门的研发团队专注于市场缺口大、产品附加值高的多肽合成试剂产品的工艺开发与工艺路线优化,积累了丰富的研发和工艺开发经验及客户基础。②第二阶段:逐步拓展与积累产品线,发展为全球为数不多的能够提供全系列多肽合成试剂研发与产业化的公司之一。③第三阶段:2018年以来,公司逐步完成自有生产基地的建设,2021年安徽工厂一期建设项目建成投产、总部研究院开工建设;通过逐步完善产业化布局,公司实现产能与质量体系双升级,以产品和服务的及时性吸引客户,驱动营收提升。
股权集中,上市前未引入外部融资。公司创始人、实控人朱勇先生合计持有公司47.4%的股份。自公司成立以来未引入外部融资。公司共有4家全资子公司,分别为安徽昊帆生物有限公司、苏州昊帆进出口有限公司、安庆昊瑞升生物科技有限公司和苏州晨欣生物科技有限公司。
收入持续高速增长,盈利能力较强且基本保持稳定。2018年至2022年,公司营业收入分别为1.42亿元、1.91亿元、2.82亿元、3.69亿元及4.47亿元,4年CAGR为33.20%;实现归母净利润分别为0.40亿元、0.58亿元、0.40亿元、1.11亿元及1.29亿元,3年CAGR为34.01%。2018年至2022年,公司净利率分别为28.17%、30.37%、14.18%、30.08%、28.86%,其中2020年公司发生股份支付费用4702万元,影响费用率12.73pct。2018年至2022年,公司毛利率分别为44.32%、46.67%、46.82%、46.44%、43.26%。2020年以来毛利率略有下滑,其主要原因为:①公司磷正离子型缩合试剂中兼具性能和价格优势的细分产品的销售增长较快,该种细分产品的毛利率相对较低;②离子型缩合试剂毛利率下降也和HATU、PyBOP等产品处于自产过渡期、缺乏规模效应导致单位生产成本较高有关。
2.2 客户结构:工业客户粘性高,已进入全球头部供应链
客户资源丰富,逐步打入全球头部多肽制药供应链。公司凭借深厚的技术积累、丰富的产品种类、良好的服务质量,客户覆盖国内外1,900余家医药研发与生产企业,包括跨国医药行业龙头企业以及药明康德、凯莱英、康龙化成等国内CRO\CDMO公司。随着下游多肽合成试剂、分子砌块等产品的市场需求稳定增长,公司PyBOP、HATU、HOPO等产品,凭借可靠的质量及稳定的供应,逐步获得境外用户的认可,与BachemAG、Luxembourg、Dottikon、abcrGmbH、赛默飞以及赛诺菲等境外客户的合作不断深入,公司海外收入占比稳健提升。2020-2022年,公司海外收入占比从21%上升至27%左右。以公司最大贸易商客户Luxembourg为例,据昊帆生物招股书披露,Luxembourg是全球供应多肽合成试剂的知名企业,其终端客户包括诺和诺德等世界知名医药企业。2021年Luxembourg首次进入前五大客户后,需求快速增长,于2022年成为公司第二大客户,2020-2022年收入复合增速达到79%。我们认为,这主要和Luxembourg的终端客户——诺和诺德的司美格鲁肽等多肽类药物产品的持续放量有关。
以直销模式、工业客户为主,黏性强。公司以直销为主,2020-2022年直销模式下的销售收入占比分别为70.08%、69.28%和72.83%。直销模式客户包括医药研发与生产企业、试剂公司和科研院校三种类型,其中医药研发与生产企业客户的收入占比保持较高水平,2022年贡献收入2.99亿元,收入占比达到66.8%。公司贸易商客户主要包括Luxembourg、常州外贸、浙江化工进出口等医药原料、中间体及化工产品领域的专业贸易服务商。我们认为相比于经销模式,直销模式有助于公司深度挖掘客户需求,与客户建立更强的合作关系。同时,因为工业客户在选择及更换缩合试剂供应商时,要提交工艺变更审批,所以在选择时会更为慎重,用户的粘性也会更强。因此我们认为,司美格鲁肽、替尔泊肽等原研厂商在昊帆生物供货优质、稳定、及时的情况下粘性较强,且与多肽药物龙头及产业链的成功合作经验或促使其在全球多肽合成试剂市场市占率快速攀升。
2.3 业务拆分:多肽合成试剂为主,分子砌块和蛋白质试剂为辅
多肽合成试剂为主,通用型分子砌块和蛋白质试剂为辅。经过近20年的行业深耕和技术积累,昊帆生物已具备全系列多肽合成试剂产品的稳定供应能力,主要从事以多肽合成试剂为主、通用型分子砌块及蛋白质试剂为辅的研发、生产与销售,附加值高,技术壁垒强。公司各部分主营业务收入保持持续增长,从公司主营业务收入占比看,公司的主要收入来源于多肽合成试剂,2022年多肽合成试剂收入为3.51亿元(yoy+24.85%),收入占比为78.42%;分子砌块收入为6814万元,收入占比为15.23%;蛋白质交联剂收入为2523万元,收入占比为5.64%。
2.3.1 多肽合成试剂
昊帆生物具备全系列多肽合成试剂研发与产业化能力。多肽合成试剂是多肽药物、小分子化学药物合成中,在构建酰胺键时发挥重要作用的专用化学试剂,其对于提高酰胺键合成效率、产品纯度和产物收率均有重要作用。多肽合成试剂产品根据性能可分为缩合试剂、保护试剂和手性消旋抑制试剂。昊帆生物是全球范围内为数不多的具备全系列多肽合成试剂研发与产业化能力的公司之一。根据中国生化制药工业协会的调研,公司在产品附加值更高、竞争壁垒更高的磷正离子型和脲正离子型产品领域市场占有率排名国内第一。
技术储备丰富,支持特定多肽合成试剂产品的定制开发。公司基于多年的研发与实践经验,在缩合试剂、保护试剂和手性消旋抑制试剂等不同类型多肽合成试剂领域掌握了丰富的技术储备,可为客户精准选择对应多肽合成试剂产品,以及根据客户的需求为其定制开发特定产品。核心技术的应用使得公司突破了缩合试剂忌水的限制、简化了缩合试剂的后处理;突破了保护试剂对操作环境、设备、人员的严格要求,并丰富了手性消旋抑制试剂的产品种类,保障公司能够规模化供应高技术壁垒、高附加值的多肽合成试剂产品,奠定了公司在多肽合成试剂市场的竞争优势。
2.3.2 分子砌块
作为药物研发的重要物料,分子砌块市场规模可观。分子砌块是用于设计和构建药物活性物质从而研发的小分子化合物,是药物研发的重要物料之一,一般分子量小于300,具有结构新颖、品种多样等特点。据哈佛医学院健康政策系Richard G. Frank估计,全球医药研发支出中有30%用于药物分子砌块的购买和外包,据EvaluatePharma估计,至2024年全球分子砌块市场规模将达到612亿美元。
专注于进入临床阶段的分子砌块供应,优势产品在于Boc保护衍生物类砌块。公司发展分子砌块业务主要基于其在保护试剂领域的合成技术优势,具体在Boc保护衍生物类分子砌块产品方面竞争优势明显。公司围绕客户需求开发了60余类通用型分子砌块产品,细分产品超过400种。昊帆生物布局分子砌块业务较晚,团队规模、业务规模、产品库数量、分子砌块结构的创新性等方面相较于境内外的龙头企业尚存在一定差距。与可比公司不同,皓元医药、药石科技的分子砌块主要用于化合物活性筛选阶段,此阶段分子砌块呈现“品种多、产量相对较小、单位成本高”的特点。昊帆生物的分子砌块主要服务于国内外CRO、CDMO企业的临床期药物生产项目,此阶段分子砌块已是特定研发药物的组成部分,其特点呈现“单位成本低、需求量高、生产效率高”的特点,而进入生产阶段的通用型分子砌块主要用于临床期新药或原料药的生产。
2020-2022年公司分子砌块业务增长放缓,未来增长弹性大。由于分子砌块的使用贯穿新药研发的全生命周期,其重复使用属性使得后期分子砌块用量呈倍数级增长,分子砌块对公司收入的贡献逐步提高。受到宏观经济形势及全球投融资波动影响,公司分子砌块业务在2020年后增速逐年放缓,2022年贡献营收6814万元,同比下降1.5%。但随着下游客户的管线研发进程推进,公司分子砌块业务或存在较大弹性。
2.3.3 蛋白质试剂
蛋白质试剂用途广泛,公司自主研发的蛋白质交联剂主要应用于ADC药物。蛋白质生化反应过程中使用的生化试剂,按照使用场景和功能可以分为蛋白质交联剂、蛋白质还原剂、蛋白质变性剂、生物缓冲试剂等。公司的蛋白质试剂产品主要包括蛋白质交联剂与蛋白质还原剂,经过多年的研发积累和技术沉淀,设计并建立了涵盖大量双官能团连接体的蛋白质试剂化合物库,现有蛋白质交联剂产品70余种、蛋白质还原剂产品5种。公司自主研发的蛋白质交联剂主要用于ADC药物中抗体和毒素的连接,使得ADC药物在血液循环中保持稳定并在靶细胞中将药物有效释放。
随着下游客户ADC药物研发的顺利推进,公司蛋白质交联剂产品有望成为未来增长点。全球蛋白质交联剂产品市场份额主要被Thermo Fisher Scientific Inc、MerckKGaA、Perkin Elmer,Inc、Promega Corporation、GE Healthcare等国际知名厂商占据,国内从事蛋白质交联剂研发公司极少,除了公司外还有湖南华腾制药、西安瑞禧生物科技等。公司现已掌握蛋白质交联剂特色膜分离提纯技术、低温脱水成环技术等用于生产高纯度蛋白质交联剂产品的核心技术,可以为客户提供从克级到公斤级规模的蛋白质交联剂研发与生产。近年来公司蛋白质交联剂业务收入呈快速增长趋势,2022年贡献营收2523万元,同比增长45.16%。我们认为随着下游客户ADC药物研发的顺利推进,公司蛋白质交联剂产品的产、销量将有望得到快速发展。
脂质体与脂质纳米粒药用试剂是公司未来重点布局的研发方向之一。公司在研项目储备丰富,其中脂质体与脂质纳米粒药用试剂是公司未来重点布局的研发方向之一。公司引入了核心技术人员罗宇博士并组建了专门的研发团队从事脂质体与脂质体纳米粒关键药用试剂的产业化研究,目前已完成了60余种脂质体与脂质体纳米粒药用试剂的小试研究,类别涵盖磷脂类、聚乙二醇脂质类和阳离子/潜阳离子脂质化合物等。针对脂质体与脂质纳米粒试剂手性两亲性分子结构复杂的特点,昊帆生物研究团队专门开发了汇聚式合成的策略,形成了独有的纯化技术、分析技术以及检测技术,使得关键手性合成砌块达到了99.5%以上手性纯度,取得重大突破。
2.4 展望:自有产能建设驱动成长空间拓展
自主研发新型多肽合成试剂产品解决方案,技术能力领先。经过公司近20年的自主研发、持续创新及研发积累,已在“合成路线设计、工艺技术创新与优化、产品纯化与检测以及工业化放大生产”等领域形成了多项核心技术。使产品质量和稳定性得到大幅度提升、产品纯度达到行业领先水平。
自产比例逐渐扩大,保障稳定、高效交付。昊帆生物成立初期主要侧重于产品的研发和销售,营业收入规模相对较小,经营活动产生的净现金流量相对有限,不足以支撑建设规模化的生产基地,主要通过委托加工和外协采购两种模式实现产品的规模化生产。为了保障客户产品稳定、高效的交付和长期的合作关系,公司自2021年起逐渐启用自建产能。公司自产产品产量占比从2021年上半年的9.4%上升至2022年的19.9%(对应约203吨),自产产品收入从2021年的5.79%上升至2022年的22.6%。我们预计,截至2023年底安徽昊帆一期和二期项目共计1352吨自有产能将全部投入生产;截至2025年底安徽昊帆三期项目产能将投入生产。我们预计随着自有产能的进一步释放,公司将有稳定的供应能力以承接全球多肽类药物需求爆发带来的项目需求,成长动能升级支撑业绩高增速持续。
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