国内外兽药研发现状与发展趋势
2011-11-14王俊菊单国强刘明强包建民
王俊菊,单国强,刘明强,包建民
(1.天津大学药学院,天津 300072;2.南开大学环境科学与工程学院,天津 300071;3.内蒙古农业大学兽医学院,呼和浩特 010018)
改革开放30年以来,我国兽药行业在产品规格、生产规模、市场营销,研究开发、管理队伍建设以及资本运作等方面都达到了前所未有的高度,但同时也出现了产品的不规范运作及市场的不正当竞争等问题。在产能过剩、产品同质化严重、市场竞争激烈以及动物疫病的影响下,产品多元化策略和新产品研发成为企业规避市场风险的较好途径之一。本文介绍了国外兽药研发、市场状况和国内兽药行业概况,并阐述了今后的研发趋势。
1 国外兽药状况
1.1 国外兽药市场总趋势 全球兽药产业在过去十多年来呈现蓬勃发展的势头,兽药销售额从1992年的86.52亿美元,增加到2009年的186.0亿美元。其中,近10年的全球销售额见图1。
图1 1999-2009年全球兽药销售趋势图
从全球范围来看,动物疾病以保健、预防为主。近几年来生物制品的销售比重较高,随着集约化养殖的发展,以及动物疫病的不断变化,生物制品将是今后兽药市场中发展前景较好的类别。抗寄生虫类药物仍会有较好的市场需求,销售额比重从2003年至今一直处于第一位。而饲料中的药物添加剂将随着人们对食品安全(兽药残留)要求的不断提高,会受到很大的制约。药物饲料添加剂的销售额比重,从2003年的13.0%下降到2009年的11.7%。从区域来看,美国、中国、巴西、法国和日本将成为全球前5大动物保健品市场。中国市场发展潜力巨大,世界各大企业将纷纷抢占中国兽药市场,国内兽药企业会受到较大冲击。
1997年到2007年10年间,全球动物保健品行业累计总产值增长约为12%,且增长几乎是在2004-2008年之间产生的[1],2009 年销售额有所下降。未来5年,全球市场复合年增长率为5%,宠物与水产用药成为市场的主要驱动力量,生物制品年均增长率可达6%,兽用化学药品年均增长率可达5%,饲用抗菌素市场将以年均2.5%萎缩。
1.2 2009 年全球兽药市场概况[2]
1.2.1 不同药物种类的市场份额 按药物品种划分,抗寄生虫类药物53.0亿美元,占28.5%;生物制品47.0亿美元,占25.3%;抗感染类药物27.0亿美元,占 14.5%;饲料添加剂 22.0亿美元,占11.7%;其他 37.0 亿美元,占20.0%。
1.2.2 不同区域的市场份额 全球兽药市场格局基本上是以发达国家为主。世界最大的动物保健品市场在北美,其次是西欧,北美和西欧的销售总额占世界动物保健销售总额的60%以上。2009年全球兽药市场区域分布状况为:北美61.0亿美元,占 33.0%;西欧58.0 亿美元,占31.1%;远东 31.0亿美元,占 16.6%;拉丁美洲 23.0亿美元,占12.3%;东欧 8.0 亿美元,占 4.3%;其他地区 5.0亿美元,占2.7%。
1.2.3 不同动物种类的市场份额 按动物种属划分,宠物产品占据主导地位,其次是牛和猪,且近几年各动物销售额比重没太大变化。2009年全球兽药不同动物种属的市场销售状况为:宠物78.0亿美元,占 41.7%;牛 47.0 亿美元,占 25.1%;猪33.0亿美元,占17.7%;禽 21.0 亿美元,占11.2%;羊 8.0 亿美元,占 4.3%。
1.3 全球动物保健品公司排名情况 2007、2008年全球动物保健品公司排名情况见表1。
表1 2007、2008年全球动物保健品公司排名情况
从表1我们可以看出,全球前10名公司几乎占了市场份额的60% ~80%,前3名公司占了全球市场的30% ~40%,并逐步拉开与其他公司的距离。2007年11月,先灵葆雅收购了英特威动物保健业务,2008年其排名上升到了第一位。2009年3月9日先灵葆雅被美国制药业巨头默克公司以411亿美元收购。2010年3月9日,法国赛诺菲·安万特公司表示,已经将其旗下的梅里亚公司和默克公司旗下的先灵葆雅公司合并,双方将共同成立一家五五分成的致力于动物医疗保健领域的合资公司,这将成为世界上最大的兽药销售公司。随着国际兽药公司的不断合并和发展,其排名也会随之发生变化,垄断地位也会不断增强。
1.4 国外新兽药研发状况[3]国外大公司每年用于新药研发的资金占其销售额的15% ~20%,成功开发一种新产品需要7~10年,费用为0.8~1亿美元。2008年受经济危机的影响,美国兽药总销售额的10%即6.7亿美元用于研究开发新产品,比2007年降低了5个百分点。
2004-2009年,美国研究开发的新兽药有50个。按药物类别来分,抗微生物类药物8个,其主要成分为头孢噻呋盐酸盐、头孢泊肟、头孢维星、氟苯尼考奥比沙星等;饲料添加剂类药物15个,主要成分为醋酸美仑孕酮、盐酸齐帕特罗、莫能菌素等;抗寄生虫类药物11个,主要成分为伊维菌素和吡喹酮;解热镇痛抗炎类药物4个,其他类药物12个。按适用动物来分,狗和猫的宠物类用药较多,有20个,其次是牛用产品,有11个。处方药和非处方药的数量比较接近,处方药28个,非处方药21个。另外,FDA还批准了88个仿制药。
2 我国兽药行业概况
2.1 我国兽药市场概况
2.1.1 企业数量 2005年GMP认证期限到期之前,我国有2800多家兽药企业,2006年底,有1328家企业通过了兽药GMP认证,1500家水平低、规模小的兽药企业被淘汰。目前,我国兽药生产企业有近2000家,山东、河南、河北、江苏和四川5个畜牧大省数量较多。我国兽药企业数量是全球其他国家兽药企业数量的总和,而市场需求有限,因此就出现了产能严重过剩的局面。
2.1.2 企业生产总值和销售额 我国兽药行业年销售额从2003年的60多亿人民币增加到目前的200多个亿,增长较为迅速。2008年全国925家兽药企业的生产总值为 211.71亿元,销售额为181.58亿元,利税为25.86亿元,兽药生产企业从业人员9.42万人,上市公司12家,兽药产业平均利税率比2007年上升了1.9个百分点。但是,200多个亿人民币只相当于30亿美元,国内整个兽药行业的销售额只相当于国外一个大企业的年销售额,因此,与国外企业相比,我国兽药行业还存在着很大的差距。
2.2 兽药产品概况
2.2.1 产品数量和种类 目前,包括饲料添加剂在内约有3 000个兽用化药品种,主要有抗微生物类药物、抗寄生虫类药物、解热镇痛抗炎类药物、调节组织代谢类药物、水产以及宠物用药等,其中,抗微生物药占有最大的市场份额,其次是抗寄生虫药物,这一方面是因为我国养殖业以猪和鸡为主,另一方面,我国的动物保健是以治疗性药物为主,而国外的动物源性食品是以牛为主。
2.2.2 产品质量 我国兽药产品的质量近年来有所提高,总合格率在80%左右,其中,生产环节为95%左右,经营环节和使用环节为75%左右,这说明药物在流通、使用环节还存在着一些问题,随着兽药GSP的实施和对养殖户用药行为的规范,兽药质量会进一步提高。
2.3 我国兽药研发现状
2.3.1 研发资金投入小,研发人员少 我国兽药企业研发投入约占年销售收入的2% ~3%,有的企业能够达到3% ~5%,2007年,我国兽药研发投入为9.73亿元,占兽药销售额的5.26%,还不到辉瑞一个公司研发费用的一半。我国专门从事兽用化药研究人员不足500人,兽药研发人员比例小于3%,而国际兽药公司研发人员比例一半为10%[4]。
2.3.2 自主创新能力有限 在我国历年批准的新兽药中,只有乙酰甲喹、海南霉素、喹烯酮为一类新药,二类新药也较少,主要是三类兽药,但大部分也是仿制药。2005-2009年我国主要批准的二类新兽药有乙酰氨基阿维菌素原料药及其注射液、硫酸头孢喹肟原料及其注射液、盐酸吡利霉素及其乳房注入剂、盐酸沃尼妙林及其预混剂、酪酸菌活菌制剂。这些新兽药大部分是抗微生物类药物,剂型也比较单一,主要是散剂、针剂、口服液等,适用于食品动物,宠物和水产药几乎没有。
3 国内外兽药研究开发趋势
3.1 新兽药研发速度减慢 20世纪80年代至90年代初国外的兽药产业得到持续发展,但是进入90年代中期以后国外新兽药研发的增长速度放慢,新药增加的速度不到1%,进入21世纪后进展更加迟缓,造成新兽药研发速度减慢的原因主要有[5]:①新药研发难度增大;②开发新药费用高、时间长;③新兽药注册愈加严格;④抗生素的使用前景不明朗。
3.2 加大宠物药和水产药的开发
3.2.1 宠物药 在美国,花在宠物身上的开支从2001年的285亿美元跃升至2008年的400亿美元,而与此同时,日本的宠物热爱者在宝贝宠物身上花费了1万亿日元。中国的宠物数量在1999-2008年的九年间增长了近500%,我国的部分城市如北京、上海、广州和深圳等宠物市场将进入高速成长期,在宠物经济繁荣的同时,也为宠物药市场提供了更为广阔的开发前景。
除了继续开发抗寄生虫药外,随着宠物老龄化和动物福利的重视,主要是开发非甾体类抗炎药、宠物减肥药、降糖药以及心血管系统用药。我国生产宠物药的厂家不多,多为大型动物的大剂量兽药和人用药物,主要是治疗感冒、肠道疾病、寄生虫病以及各类病毒和细菌的药物。在关注国外宠物药研究的同时,国内兽药研发单位要对疗效好的大剂量药物改造成适合宠物的剂量包装、研究开发治疗多种疾病的复方药物。
3.2.2 水产药 水产业是一个新兴产业,在所有动物产业中发展最快,年增长为8%。在水产药中抗生素市场占据绝大多数份额,其次为其他药品和疫苗。我国水产药的研究远远落后于兽药,水产药受其作用对象和水体环境的影响较大,和畜禽药还不太完全一样。水产药的研究方向主要有:农药化药杀虫剂替代品的研究,如微生物、中药杀虫剂以及寄生虫疫苗的研究开发;水产药制药工艺的研究,如乳化、微囊、水产动物体表渗透以及水体扩撒技术,利用这些新技术制成合适的药物剂型,以便充分发挥药物达到水体以及靶动物的作用;水生环境调整和修复产品的研究,使水产动物有一个良好的生存环境[6]。
新型水产消毒剂的研究开发要以下实现几个转变,即由传统氯制剂向溴、碘制剂转变;由季胺盐类向季磷盐类转变,如四羟甲基硫酸磷、十二烷基三苯基溴化磷;由氧化型向过氧化物类消毒剂转变,如:过碳酰胺、过硫酸氢钾等;由化学消毒剂向中草药、生物消毒剂转变[7]。
3.3 注重于天然药物的开发 由于抗生素残留引起的耐药性和食品安全问题,很多国家把天然药物作为发展重点,据世界卫生组织预计,中草药的开发利用在未来10年内将在世界上全面兴起,中兽药正面临着一个全球发展的新机遇[8]。近十年来许多国外学者对天然植物中萜类、生物碱、油脂、糖类、芳香类、皂素类、单宁类等活性成分的研究结果表明,天然药物具有提高牛奶和肉类的品质、预防和治疗线虫感染、抗病毒的作用。
我国现有中药资源种类已达12 087种,其中药用植物11 146种,药用动物1 581种,药用矿物80种。仅对320种常有用植物类药材的统计,总蕴藏量850万吨左右,常年栽培的药达200余种[9],悠久的中药理论以及丰富的中药资源,为我国中兽药的研究开发提供了有力的保障。
中兽药未来的主要研发方向有:一是对现有中兽药制剂进行工艺、剂型、标准、适应症等方面的改进;二是在处方筛选上下功夫,研制出适宜证候的新兽药;三是从当前有效中兽药中提取、纯化有效成分,研究其作用机理,经结构修饰改造,创制出对某类疾病有特效的药物,国外研发机构和我国人药研究在这方面的研究比较多,我们也可以借鉴[10]。
3.4 发展新型抗微生物药 根据生物学作用机理与计算机辅助设计的方法,对现有抗生素产品的结构进行改造,设计全新结构的化合物,生成新的抗生素,提高疗效,降低毒性,且性质更稳定,研发投入较少,是今后抗生素研究的一个主流。也可以利用这种方法,合成动物专用抗生素,以减少耐药性的发生。
3.5 研究开发微生态制剂 动物微生态制剂以其天然、多功能、无毒副作用、无残留、不污染环境等优点而倍受关注。主要是帮助动物建立正常的肠道菌群,具有促进动物生长、提高机体免疫力和预防疾病的作用,作为新型绿色饲料添加剂,在畜牧生产上已得到广泛的应用。世界上已有许多国家大量使用微生态制剂,美国准许直接饲喂的益生菌种已有40种,年使用量约8 000吨以上,日本每年益生菌用量在1 000吨以上。在我国,对于益生菌的开发利用起源于20世纪70年代末,90年代后进入产业化研制阶段,虽起步较晚,但发展较快[11]。
研究开发微生态制剂要考虑以下几个方面:通过基因工程等手段筛选出定植力强、耐不良环境的优势菌种;研究针对特定动物特定阶段的专用型微生态制剂及其最佳的使用剂量、保存方法和保存时间;利用饲料加工工艺寻找益生菌最佳的添加和保护方式,使得益生菌能够最大程度通过消化道前部;加强益生菌与益生菌、中草药、低聚糖、酶制剂等的协同效应和作用机理的研究,从益生菌和中草药中筛选组合出好的合生元产品[12]。
3.6 着眼于兽药新制剂和新剂型的开发 国外发达国家原料药与制剂品种的比例为1∶5~1∶7,我国原料药与制剂之比平均为1∶2~1∶3,存在着较大差距,这与我国长期以来重视原料药而忽视制剂和辅料的研究开发有关。开发一个药物新剂型一般只需100万~300万美元(仅为创制新药费用的1%),将一个控释制剂推上市场平均只花3~5年时间(为创新药周期的1/3~1/2),对于用高技术研制的新剂型,美国也将其列为新化学实体类,享受同等的专利保护期[13]。
近年来国内外学者研究了诸如缓控释制剂、经皮给药制剂、脂质体、微囊微球、包被制剂、纳米混悬剂以及中西药复方制剂等。但目前来说,这些新剂型和新技术还不太成熟,并没有达到真正的缓释、长效、低毒的效果。因此,在研究过程中,要结合畜牧养殖的实际,尽量降低研发生产成本,研制适合工厂化生产的简单可行的工艺和制剂。
综上所述,新兽药的研究开发是一个复杂、漫长、科学摸索的过程,需要多学科的综合知识。目前,我国畜牧业进入了一个新的发展阶段,养殖模式逐步向集约化、规模化转变,畜牧业在农业中的地位更加突出,兽药行业在畜牧业的带动下也必将快速发展,国内兽药市场容量,特别是畜牧业发达的省份还有一定的增长空间。同时,随着国家对兽药行业监管力度的增大以及人们对食品安全的关注,也对兽药行业提出了更高的要求,因此,兽药企业实施品牌化、注重产品创新以及产品与市场的结合是企业做大做强的必由之路。我们相信随着国家政策的支持、兽药企业的重视、资金的不断投入、更多专业人才的培养,一定会研制出更多符合我国养殖业实际、具有我国自主知识产权、拥有国内甚至国际市场的新药。
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