红景天苷介绍
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红景天苷的行业及市场分析
武汉信嘉合成药物化学有限公司
保健品及原料;化妆品原料;新药。
图红景天苷化学结构式
红景天苷是红景天的主要活性成分。
红景天属于珍贵的中药和藏药,具有抗疲劳、抗缺氧、抗辐射、提高人体机能等多种功效。
红景天是一种野生高原植物,目前只有少量人工种植,人工种植周期长,成本高。
利用红景天植物提取得到红景天苷,需要大量有机溶剂易造成环境污染,无法获得高纯度红景天苷,并破坏自然环境和野生植物资源。
目前红景天植物资源已愈来愈少了,急需其他途径获得红景天苷。
利用绿色化学仿生合成方法获得红景天苷,能获得高纯度红景天苷,可降低成本,可以促进红景天苷产业的可持续发展。
化学合成以全乙酰基葡萄糖为原料经催化剂作用与4-苄氧基苯乙醇缩合得到2-(4-苄氧基苯基)乙基-全乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷然后脱保护得到目标产物,经简单重结晶得到合格产品含量99%以上,单杂小于0.1%的纯度,符合药物要求。
本工艺的突出特点是使用催化剂,催化效率大大提高,最终产品收率高,产品纯化简单,全乙酰基葡萄糖为原料经3步反应,总收率可达40%以上,目前已完成中试,销售公斤级产品,2万元/kg。
(1)保健品及原料
根据国家食品药品监督管理总局的规定保健食品共有27种保健功能范围,红景天苷具有的功能主要有:
1、增强免疫力;
2、辅助降血脂;
3、辅助降血糖;
4、抗氧化;
5、辅助改善记忆; 9、辅助降血压;10、改善睡眠;12、缓解体力疲劳;13、提高缺氧
耐受力;14、对辐射危害有辅助保护功能;17、增加骨密度;18、改善营养性贫血;20、祛痤疮;21、祛黄褐斑;
红景天植物是继人参、刺五加之后又发现的极有前途的环境适应新药物和保健食品资源,且明显优于人参和刺五加。
红景天对人体具有双向调节作用,其功能是针对人体神经和内分泌系统的良性刺激,使人体潜在机能启动,产生和维持正常的识别、反馈功能,进而使衰退和亢进的人体神经和内分泌系统进行自我调节,达到保护、维持人体健康的目的。
红景天及其甙元活跃了结合着磷酸化作用和以碳水化合物、脂质作为氧化基质的氧化过程。
因而红景天具有促进机体能量代谢,刺激神经兴奋,调节内分泌功能及抗毒解毒等生物效应。
红景天生长环境非常恶劣,一般在海拔1500米到3500米,在西藏一般都在海拔3500米以上的地方,且在阴阳坡以及人际罕至的悬崖峭壁附近,每年的生长期只有六七八三个月,一般三到五年采收,鉴于它特殊的生活习性,所以在我国的野生产量相当的低。
这几年来各种价格都在上涨,由于红景天的各种作用,市场需求量连年上升中,不少中草药材都呈现出价格狂涨的势头。
野生红景天植物中红景天苷含量约0.1~1.0%。
红景天主要有效成分是红景天苷(Salidroside)。
此外,尚含鞣质18.07%,淀粉、脂肪、蜡、有机酸、蛋白质、黄酮类化合物及微量元素铁、铅、锌、银、钴、钛、钼、锰等。
红景天苷保健品市场
《食品工业“十二五”发展规划》中指出,到2015年中国营养与保健食品产值将达到1万亿元,另外一项调查也显示,近年来,我国营养与功能食品的增长速度为27.8%,膳食营养补充剂类产品是其中成长速度最快的种类,销量增速高达77.8%。
可见,无论生产规模还是消费能力,中国保健品市场潜力巨大。
但面对中国保健品市场如此之大的需求,国内保健品生产企业的表现却没那么突出。
截至2012年底,全国保健食品生产企业共有2006家,2012年产值仅为约2800亿元。
红景天苷保健品市场目前大约15~20亿左右。
红景天药材市场
根据红景天药材的统计信息(时间:2014-03-04 来源:养生网责编:食品中国),其价格为:
亳州药市:小花22~23元/公斤,大花26~28元/公斤。
安国药市:大花统货27~28元/公斤。
西安药市:红景天价格在22~22.5元/公斤上下。
郑州药市:统货价格稳定在12元/公斤左右。
西藏药市:红景天统货售价8元/公斤左右,大花货售价9~9.5元/公斤,小花货10元/公斤左右。
成都药市:红景天一般统货交易价13元/公斤左右。
重庆药市:红景天现市价12元/公斤左右。
兰州药市:红景天市场价格16元/公斤。
清平药市:售价在18~20元/公斤。
西宁药市:西藏产红景天价格为13元/公斤。
红景天提取物市场
红景天进行植物粉碎粗提后,含量标准在3%。
根据国内较为权威的植物提取网站:植体桥
(/index.php?a=show&c=index&catid=6&id=33146& m=content)的显示:
2013年度植提桥对红景天提取物的关注报道较多。
整年度红景天提取物的市场相对比较稳定,价格浮动仅为10-20元每公斤。
植提桥《红景天提取物市场稳定》一文中指出:据汉中天然谷张总向植提桥媒体表示,新旧原料的交替,价格差异因素对产品的市场价格有一定的影响。
业内企业基本有两种应对方法,一种是企业一次大量购进,以库存应对市场需求,另一种是每年都会有采购产新红景天资源进行生产。
两种“打法”都各有利弊,在一定市场时段也必然产生价格差,也呈现出了价格战的形式,近年来尽管红景天提取物市场保持需求,由于原料上涨及竞争压力企业利润依然受到一定影响。
2013年红景天提取物中3%洛赛维的市场一直稳定,3%红景天苷的市场在
9-10月份价格下调5%,后进入11月份截止到现在的市场价格与8月份以前的市场价格一致。
图:3%红景天苷的全年度市场价格走势图
单位:元每公斤
红景天提取物终端市场状况
张总表示,2013年红景提取物市场主要需求是国内保健品领域和国际市场的保健品、功能性食品、化妆品领域。
出口主要国家为美国和欧洲。
由于中国台湾地区对塑化剂要求较为严格,部分厂家生产的红景天提取物尚不能符合中国台湾的相关标准。
未来红景天提取物市场预测
2014年的红景天提取物价格预计会比较稳定。
根据目前的原料情况看,由本年度红景天原料生产的红景天提取物市场价格每公斤会有20元左右的上浮空间。
根据近3年的数据观察,3%红景天苷提取物的价格在每公斤160~200元之间,由于红景天原料成本的上升,我们暂且以每公斤180元的价格计算。
从3%的红景天苷提取物再进行提纯,折算成99%的红景天苷,假设植物提取无损失、无其他溶剂费用最低原材料成本是6000元/kg左右。
考虑到有效成分的损失、溶剂费用、硅胶费用,植物提取98%红景天苷的成本至少在3万元/kg 左右。
目前红景天干燥药材年产量在5000吨左右,3%的红景天苷提取物产量在800~1000吨左右。
中国红景天药材主产地之一吉林省临江市年产红景天干燥药材80~100吨左右。
西藏药业红景天胶囊
根据西藏诺迪康药业股份有限公司1999年的招股说明书,1999年采购3%红景天干粉80吨,2002年采购1800万元(按180元/kg折算,大约是100吨),截止到2013年,西藏诺迪康药业股份有限公司。
1999年,西藏诺迪康药业公司主营业务收入82,966,800.82元,2013年全年实现营业总收入140,222.12万元,营业收入增长了16倍,主要产品是诺迪康胶囊(占自主产品的70%),原料采购成本是9200万元,估算采购的红景天干粉约4000万元(按180元/kg 折算,大约是220吨)。
(2)化妆品
红景天苷在化妆品上的应用,主要是美白抗氧化。
根据2003年复旦大学博士学位论文《红景天甙对黑素细胞生物学作用的研究及美白中草药筛选过程中一些问题的探讨》,研究表明:
红景天苷对黑色素细胞具有低细胞毒性,较强的细胞酪氨酸酶及黑色素合成抑制作用,红景天苷对酪氨酸酶活性抑制的机制不是竞争性抑制,而是通过其它的途径抑制了酪氨酸酶的活性。
红景天苷主要是通过调节酪氨酸酶mRNA和蛋白质的表达实现对黑色素细胞黑色素合成的抑制。
通过建立紫外线照射诱豚鼠背部皮肤色素沉着模型,通过体表疗效评估、皮肤色素值测定及组织病理染色观察,表明红景天外用制剂对豚鼠皮肤无明显刺激反应;对紫外线诱导豚鼠皮肤黑色素沉着具有抑制作用。
进一步表明红景天治疗色素沉着性疾病的安全性与有效性。
目前,在国内红景天化妆品市场上,主要的品牌是相宜本草、协和医院精心、上海凌琳宫灯、竹萃集等。
其中,相宜本草是国内较早涉足中草药美容护肤领域的企业之一。
其相关产品主要有红景天面膜、红景天幼白抗氧洁面膏;功效:深层清洁、温和保湿、美白去黄;红景天系列:具有美白、保湿、去黄、提亮肤色的作用,适合任何肤质使用。
我们主要是申报红景天苷化妆品原料,给相应的品牌提供原料。
目前红景天化妆品市场每年约1亿元的销售额,需20~30吨的3%红景天提取物。
(3)一类新药
心脑血管保护
心脑血管疾病患者人数的增加,导致心脑血管疾病药物市场扩容非常迅速,全球心脑血管治疗市场(包括各类治疗手段)规模已经达到2000亿美元。
红景天苷的一个主要药效是对心脑血管的保护,与红景天苷功效类似的丹参提取物现在已经成为中国的一个重磅炸弹品种,红景天苷将来也有可能像丹参一样成为一个重要的心脑血管保护药。
本项目的目标是申报国内的1.1类化学药物红景天苷。
目前国内批准的红景天药物均是植物提取的中药:(来源于SFDA网站查询2015年1月)
目前,国内生产丹参、复方丹参和丹参提取物制剂的生产企业达到数百家。
国家食品药品监督管理局(SFDA)颁布的丹参系列制剂生产批文已有1230多张。
我国目前生产的丹参及其复方制剂品种很多,据不完全统计,每年注射剂的使用量就达到30亿支以上。
红景天苷如果做成药品,其制剂将来在中国就可以达到10亿元人民币的销售额。
作为红景天苷的一个对照产品,丹参在中国市场的表现是非常令人振奋的:据中国医药商业协会的统计,2006年在全国26家主要医药公司所汇总的1564种药品中,复方丹参与丹参制剂的商业销售情况都不错,排位比较靠前。
2006年丹参系列药物用药金额为9.85亿元,2007年同比增长了5.8%,已超过了10亿元,成为医院处方药市场中的一只名副其实的“重磅炸弹”品种。
其中,丹参系列占据了56%的市场份额,丹参多酚酸盐和丹参酮ⅡA磺酸钠制剂占据余下的44%。
红景天苷与丹参提取物的对心脑血管的均具有保护作用,某些方面红景天苷的药效要优于丹参提取物。
成都军区总医院药学部《红景天强身剂与复方丹参滴丸抗缺氧作用对比实验研究》中,对比了红景天强身剂与复方丹参滴丸对小鼠常压缺氧条件下存活时间的影响,以及小鼠夹闭气管后,两种制剂对其心电消失时间的影响。
方法:缺氧存活实验:将小鼠灌胃给药13d后,分别放入等体积密闭容器内观察其存活时间。
心肌缺氧保护实验:将灌胃给药 6d的小鼠麻醉后分离气管,夹闭,用心电仪观察其心电消失时间。
结果:两个实验中,两种药物常规治疗剂量组的各项指标均无显著性差异,但与生理盐水对照组比较,各项指标均存在显著性差异。
结论:两种药物均能显著延长小鼠的缺氧存活时间,并对心肌缺氧有保护作用。
心肌缺血是指心脏的血液灌注减少,导致心脏的供氧减少,心肌能量代谢不正常,不能支持心脏正常工作的一种病理状态。
冠心病是引起心肌缺血最主要、最常见的病因。
随着人民生活水平的提高,目前心肌缺血在我国的患病率呈逐年上升的趋势。
心肌缺血是中老年人的常见病和多发病。
研究发现红景天苷对大鼠急性心肌缺血的保护作用,以及对乳鼠心肌细胞于缺氧/复氧损伤和氧化损伤下的影响。
方法以垂体后叶素(pituitrin)制备大鼠急性心肌缺血模型,观察急性心肌缺血大鼠ⅱ导联心电图的变化。
体外培养原代乳鼠心肌细胞,采用连二亚硫酸钠(na2s2o4)诱导心肌细胞缺氧/复氧损伤和过氧化氢(h2o2)诱导造成氧化损伤模型。
mtt法测定细胞存活率并测定乳酸脱氢酶(ldh)和肌酸激酶(ck)浓度。
结果红景天苷能显著抑制垂体后叶素所造成的心电图t波抬高和j点升高;能明显提高缺氧/复氧模型和氧化损伤模型下的细胞存活率,降低培养液中的ldh和ck浓度。
结论红景天苷对急性心肌缺血损伤、缺氧/复氧损伤和氧化损伤均有较好的保护作用。
哮喘
支气管哮喘(简称哮喘),也被称为气道变异性炎症,气道通气障碍和气道高反应性是其最常见的功能障碍,是世界医学界公认的四大难治疾病之一。
哮喘是以可逆性气道阻塞,黏液分泌增加,嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、肥大细胞和T淋巴细胞浸润为特点的一种气道炎症疾病。
嗜酸性粒细胞是哮喘发病的主要效应细胞,它能释放炎症蛋白颗粒以及炎症介质,会引起气道高反应性和炎症反应。
嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin)在嗜酸性粒细胞的黏附、募集以及脱颗粒过程中起着非常重要的作用。
Eotaxin是一类在哮喘病人肺中产生的小蛋白,是潜在的嗜酸性粒细胞的化学引诱物,它可以作用于白细胞表面的CCR3受体,从而选择性的诱导炎症细胞从血液向支气管黏膜浸润,进而引发了组织的损伤。
嗜酸性粒细胞趋化因子和它的受体在哮喘中表达升高,导致嗜酸性粒细胞、单核细胞等炎症细胞会向炎症部位转移,同时IL-4、IL-13等Th2型细胞因子与嗜酸性粒细胞趋化因子之间还会有协同作用。
我们根据动物实验发现,红景天苷给药组与模型组比较可以明显的改善气道高反应性,减少嗜酸性粒细胞的数目,显著降低肺泡灌洗液中IL-4的水平,增加IFN-γ的水平,肺组织中IL-4的表达也显著低于模型组,而IFN-γ表达显著高于模型组。
红景天苷的治疗效果与地塞米松的治疗效果相当。
痛风性关节炎
痛风是因为嘌呤代谢异常和体内尿酸过高引起。
痛风的发病率逐年上升,已成为继糖尿病之后的人类第二大代谢疾病。
第十二次全国风湿病学学术年会报告显示:一项对5个省市40197名成人的调查显示,痛风的患病率为0.15%到
1.3%,近20年来有明显升高趋势。
在上海进行的另一项研究显示,65320名上海人中,高尿酸血症的发生率为11.7%,男性更是高达17.2%,且发病趋于年轻化。
痛风的临床特点是:高尿酸血症、急性关节炎反复发作、痛风结石、慢性关节炎和关节畸变、痛风性肾实质病变。
治疗痛风药物根据痛风发生的病理学机理,主要分为:抑制尿酸合成、促进尿酸排泄、抑制炎症反应等类型。
痛风急性发作的治疗主要采用秋水仙碱,慢性
痛风治疗主要是用丙磺舒和别嘌醇来降低血液中尿酸含量。
这些药物的疗效均有限、副作用大。
临床上还没有理想的痛风治疗药物。
痛风性关节炎(Gouty Arthritis,GA)是有嘌呤代谢异常导致血尿酸浓度升高,在关节处沉积尿酸盐结晶,所引发的一种代谢性骨关节病。
尿酸钠晶体是痛风性关节炎的非微生物性病原体。
急性痛风关节炎发作主要是由滑膜炎性细胞浸润、尿酸沉积、组织局部坏死。
早期尿酸盐结晶从沉着的滑膜上脱落进入滑液,滑液中的蛋白质吸附于结晶表面,并被滑膜细胞、多核白细胞、单核白细胞、巨噬细胞所吞噬,滑膜表面充血水肿,炎症细胞浸润。
治疗上多采用秋水仙碱,但其不良反应较重。
因此探索治疗急性痛风关节炎的高效低毒药物具有药学上的重要意义。
本项目组发现红景天苷对痛风性关节炎具有防治作用,包括急性痛风关节炎和慢性痛风关节炎。
通过动物实验证明,红景天苷的确可减轻尿酸钠诱导急性痛风关节炎。
因此将红景天苷用于制备抗痛风药物,可谓治疗痛风提供一种天然或仿天然药物,从而降低使用痛风药物造成的不良反应。
红景天苷治疗急性痛风关节炎的机理需进一步研究。
2、竞争优势
本项目虽然是合成红景天苷,但纯度在99%以上,单杂在0.1%以下。
高纯度的红景天苷是本产品的优势所在。
化学合成有它的优势,一个是降低对自然红景天苷资源的破坏,一个是降低生产成本。
化学合成的红景天苷,在杂质控制上可以将单杂都控制在0.1%以下,这是植物提取所不能达到的纯度。
天然红景天里面含有百脉根苷,是一种氰苷,易溶于水、醇,人服用过量会造成中毒,也是红景天提取物中毒性最大的一种成分。
根据《狭叶红景天中百脉根甙分离方法改进的研究》(《青海医学院学报》2006年4期,张坚,王晋,青海省高原医学研究所):红景天粗粉用乙醇回流提取,浓缩至小体积,MgO粉拌样去除杂质,用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、甲醇分别加热回流再提取,浓缩至小体积的浓缩液上SiO2─MgO混合柱,用乙酸乙酯、甲醇:乙酸乙酯溶剂梯度洗脱。
结果分离得到红景天甙和百脉根甙两种化合物。
根据《9种红景天中生氰甙的含量分析》(《西北药学杂志》 1997年01期)研究发现:采用苦味酸试纸法和银量法对采于青海省东部地区的9种红景天属植物中的生氰甙进行了定性和定量分析。
结果表明狭叶红景天、四裂红景天、圣地红景天、对叶红景天和唐古特红景天等含有生氰甙。
狭叶红景天中含量最高,按百脉根甙计约4.30~8.39mg/g。
所以在植物红景天中,百脉根苷的含量约0.4~0.8%,而红景天苷的含量也只有0.1~1.0%。
毒性物质百脉根苷相对于红景天苷的比例还是非常高的。
因为红景天苷和百脉根都易溶于水和醇类,通常的植物提取方法无法分离这两种成分。
而上述报道采用柱层析方式分离,无法进行大规模工业化生产。
所以普通红景天苷植物提取的不可避免含有较高剂量的毒性百脉根苷。
而化学合成的红景天苷不会含有百脉根苷和其他毒性有关物质,因为单杂均控制在0.1%以下。
所以红景天苷化学合成比植物提取的安全性更高。
人们现在普遍受到所谓天然提取物的广告宣传的误导。
其实天然植物在提取过程中,由于大量使用工业有机溶剂,会造成严重环境污染。
并且红景天本身含有百脉根苷等有毒物质。
植物提取难以达到高纯度,通常只是粗提,含有3%的红景天苷,是市场上最常见的产品。
粗提的产品,含有大量杂质,大多数都是不明杂质,对人体的危害程度不明。
化学合成的红景天苷和植物提取的红景天苷,无论在化学结构和手性上都是一样的,不同之处在于杂质的不同。
而我们合成的红景天苷,杂质总量不超过1%,单杂不超过0.1%。
而植物提取的红景天苷,一般90%以上都是杂质,虽然有氨基酸、糖分等有机物,但有大量的不明杂质,未必一定比化学合成的质量更好。
所以红景天苷化学药比红景天苷中药的安全性更高,质量标准更严格。
这保证了我们在市场竞争上的优势。
市场上,红景天苷工艺主要有两种:一种是植物提取;一种是化学合成。
植物提取工艺的研究开发现状:
目前3%的红景天苷提取物主要采用乙醇浸泡法,高纯度的红景天苷提取物大孔吸附树脂法。
3%的红景天提取物目前价格为180~200元/kg。
98%的植物提取红景天苷价格为6万~8万/kg。
植物提取竞争者:
陕西森弗生物技术有限公司,粗提取物;
成都普瑞法,南京泽朗,标准品;
昆明倍捷科技有限公司;
成都普瑞法科技开发有限公司;
陕西汇生医药科技有限公司;
西安皓天生物工程技术有限责任公司;
陕西慧科植物开发有限公司;
三原金瑞生物工程有限公司;
成都普思生物科技有限公司。
很多竞争对手是通过野生红景天植物提取红景天苷。
他们存在两个问题:
第一个问题:野生红景天不断衰退,十多年后可能会灭绝。
而人工培育红景天仍不成熟。
因为红景天多生长在低温、少雨的高原地带,在低地培育,会出现红景天植株和根系大规模腐烂的情况,至今仍未有大量成功种植的实例。
第二个问题:植物提取红景天苷,纯度不高,一般纯度在3%左右,价格180元/kg,含有大量不明杂质,并且红景天本身含有百脉根苷,可以在人体内释放剧毒氰化物。
如果植物提取红景天苷达到98%的纯度,需要制备型工业柱层析设备,成本远远高于合成方法,成本大约在2~3万元/kg左右,所以高纯度的植物提取红景天苷在市场上非常少见,一般作为标准对照品使用。
合成的红景天苷比植物提纯的同等纯度的红景天苷,成本在1/2~1/3之间,非常具有价格优势。
3、风险分析
技术风险
技术风险首先来源于,其他竞争对手开发出更具有成本竞争力的合成路线,使我们丧失成本优势。
规避风险:我们在前期研发中已经全面总结了国内国际所有发布的红景天苷合成方法,目前尚未发现有超越我们合成技术的路线。
药政风险
如果在后期研发、试验、注册过程中,不严格按照国家食药监局的标准进行,会导致保健品或药品注册失败。
规避风险:进行相关人员的药政培训,严格要求,保证数据资料的可追溯性和完整、规范性。
竞争风险
目前,唯一可以和我们竞争的是闽东力捷迅药业。
如果他们研发进展比我们快,抢先申报新药注册,对我们是一个非常有力的竞争对手。
规避风险:必须加快研发进度,同时申报保健品(闽东力捷迅药业准备申报新药,没有准备申报保健品),申请专利规避知识产权风险。
财务风险
无论是保健品或新药,都需要大量的资金投入,如果公司资金链断裂,将导致项目被迫中止。
规避风险:公司申请政府资金扶持,同时引入风险投资,目前已经与一些投资人接触。
人才风险
如果项目研发人才流失,将导致项目进展受挫。
规避风险:技术核心已经申请专利,技术掌握在股东手里;对公司研发人员采用保密费、同业竞争限制、员工帮助计划等,为员工提供一个和谐、进取的工作环境,留住人才。
安全风险
化学项目如果出现安全问题,会导致公司无法经营下去。
规避风险:加强管理层和员工的安全第一意识,落在实处,从合成路线的源头上保证工序流程的安全性,加强安全管理。
环保风险。