全球龙头系列报告之四：制药上游替代升级.pdf

2021年 10月 18日 制药上游，替代升级 全球龙头系列报告之四 姓名 孙建 邮箱 证书编号 S1230520080006 联系人 毛雅婷、王帅 -1000% 0% 1000% 2000% 3000% 4000% 5000% -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 2006-01-06 2007-01-06 2008-01-06 2009-01-06 2010-01-06 2011-01-06 2012-01-06 2013-01-06 2014-01-06 2015-01-06 2016-01-06 2017-01-06 2018-01-06 2019-01-06 2020-01-06 2021-01-06 Waters Agilent Qiagen（凯杰） Abcam Bio-Techne Avantor Bio-rad（右轴） Danaher（右轴） ThermoFisher（右轴） Merck生命科学（右轴） 寻找制药上游投资机会0 2 资料来源： Bloomberg，公司公告，公司官网，浙商证券研究所 制药上游：产品升级 、 国产替代 。 制药上游装备 /试剂公司处在产业升级的关键节点 ， 2020-2021年全球新冠疫情中 ， 部 分国产制药装备 、 科研试剂公司把握了需求快速增长 生物药设备公司： 围绕工艺迭代的定制化，有采购周期（非重复性采购），相对更低的毛利率和销售费用率，耗材 +设备 一体化公司壁垒高、粘性高、净利率持续提升，核心是品种横向迭代 +耗材 /填料一体化解决方案。 赛道突破： 差距 & 方向03 Partone 20 对比：从疫苗上下游生产设备布局为例看国内升级空间3.1 21 资料来源：赛多利斯官网，浙商证券研究所 疫苗上游生产线主要品种布局：以赛多利斯为例 。 ambr15 培养基准备 无菌过滤 0.2m 保留支原体 0.1m 保留病毒 0.02m 细胞库 Biostat RM 或 UniVessel 培养基 种子细胞扩增 病毒增殖 Biostat STR和 BioPAT Viamass 可选项 -去除微载体（病毒载体路线） -细胞裂解（灭活病毒路线） 细胞清除 ViroCyt Anaiytics Sartoclear SartopurePP3&GF Ambr 15作为一种微型生物反应器，起到的作用是，微型生物反应器将传统摇瓶、多孔板的高 通量、低成本以及传统生物反应器的多信息、易控制等特性结合。传统的高通量筛选技术一个重 要限制因素是缺乏过程信息，能够提供生物过程信息，又具有一定的高通量特性，可以用于高通 量筛选所得菌株 谢特性快速鉴别和生物反应过程动态研究，弥补现有高通量筛选技术的不足，是 连接菌种高通量筛选和工业规模应用的重要手段。 将种子扩展步骤调整到生产 规模，依赖于从工艺开发到 制造的完全可扩展的技术。 ViroCyt的产品现在是 Sartorius Stedim Biotech 的一部分，其在快速病毒定量领 域处于领先地位。产品可以 加快疫苗取得 成果和上市时间，还可以通过实时滴度检 测加快开发时间以及深入的样品表征提高 产品安全性和质量。 内嵌电容传感器 ViaMass可以避免手动 采样确定活细胞密度。 手工离线测量方法， 但耗时 并且 容易出错， 并有污染样本的风险。 一次性混合系统 Flexel Flexboy Bags Sartoguard Sartopore2 XLM sartorius培养基 Palletank储存 过程开发 kSep系统 对比：从疫苗上下游生产设备布局为例看国内升级空间3.1 22 资料来源：赛多利斯官网，浙商证券研究所 疫苗下游生产线主要品种布局：以赛多利斯为例 澄清 缓冲液交换精纯层析病毒捕获层析浓缩 /透析 无菌过滤 FlexAct Palletank储存 Sartopore2 一次性混合系统 缓冲液 ViroCyt Anaiytics Sartocon Sartobind Sartobind Sartocon 下游中级过滤 监控 利用 FlexAct 进行过程控 制和过程监 控 FlexAct可以为上游和下游执行多个单元操作。 其预定义应用软件是基于 ANSI/ISA-S88批处理 工业标准。因此易于连接到更高级别的控制系 统，如分布式控制系统（ DCS），用于工厂范 围内的批量管理、可视化和批处理报告。 预填充粉末投料袋与 Flexel Liners，使用其 可快速制备出性能一致 的缓冲液。不仅可封闭 混合，也能开放式混匀。 Sartopore是使用聚 醚砜（ PES）膜的高 性能除菌级过滤器， 赛多利斯是唯一一家 涵盖小型到大型疏水 性聚醚砜过滤器的供 应商。 Sartobind 膜这种吸附膜的高流速使它们比传统色谱柱快 150倍，该膜可以根 据容量而不是流量来来分级，以便适应杂质去除工艺，为一次性消耗品无需昂 贵的清洁验证，有多种化学成分规格可供选择 批量收获 SartoporeXLG Sartobran P SartoporeXLG 对比：从疫苗上下游生产设备布局为例看国内升级空间3.1 23 国内生物药设备公司在疫苗上下游生产线的品种布局：以东富龙为例 。 资料来源：东富龙官网，浙商证券研究所 澄清 缓冲液交换精纯层析病毒捕获层析浓缩 缓冲液准备 缓冲液 培养基准备 培养基 对于单批次或连续培养工艺结束后，将反 应器内物料进行无菌转移或输送的连接装 置细胞库 种子细胞扩增 病毒增殖 可选项 细胞清除 批量收获 无菌过滤 过程开发 超滤 HITFF系统HI Flow隔膜泵 HI process层析 HI Column 层析柱 上游生产工艺 下游生产工艺 集成化监控系统 缓冲液配置系统 CIP清洗系统 连续灭活处理系统 对比：从疫苗上下游生产设备布局为例看国内升级空间3.1 24 资料来源：楚天科技官网，浙商证券研究所 国内生物药设备公司在疫苗上下游生产线的品种布局：以楚天科技为例 。 培养基准备 培养基 细胞库 种子细胞扩增 病毒增殖 可选项 细胞清除 澄清 缓冲液交换精纯层析病毒捕获层析浓缩 缓冲液准备 缓冲液 批量收获 无菌过滤 Column系列层析柱 上游生产工艺 下游生产工艺 AutoPrep层析系统 AutoTFF系列超滤 生物反应器系统 过程开发 全流程提供卫生级容器 智能信息化系统，依托企 业云平台与供应商，客户 等产业链上下游资源实现 药品全生命周期可追溯。 全流程智能化监控 核心差距：生物药全流程解决方案 资料来源：浙商证券研究所 25 生物药全流程生产工艺： （ 上游 ） 细胞株筛选及培养基优化 细胞库建立 细胞培养工艺开发及表征 上游中试临床商业化生产 。 （ 下游 ） 缓冲液制备 &储存 收获 /澄清 捕获 /亲和层析 病毒灭活 精纯 病毒清除 超滤换液 除菌过滤 原液冻融 制剂灌装 。 国内外制药装备公司对比的核心差距 （ 寻找什么样的药机公司 ？ ） ： 产品梯队：生物药全流程参与度 提高净利率 国外龙头 ：上游 +下游生产全流程设备布局 +培养基 /微载体 /耗材 /填料个性化配套 ， 优势体现在全流程工艺优化 /监控 +贯穿全程的无 菌链接解决方案 ， 而非单一设备的性能卓越 。 国内布局 ：传统优势是最下游的制剂灌装 ， 逐步补齐上游反应器设备及下游层析设备短板 ， 但在最上游细胞培养及开发工艺系统 、 过程开发 /监控 /无菌连接系统 、 缓冲液配置系统等还存在一定差距 ， 培养基 /微载体 /耗材 /填料的配套研究刚起步 ， 缺少上下游整体 化解决方案 ， 同时也缺少足够多的验证和注册申报案例 。 追踪变化 ：培养基 /微载体 /耗材 /填料领域并购 /自研产品上市节奏等 。 横向迭代：高景气 、 新技术应用场景参与度 对冲设备投资的周期性 国外龙头 ：在 mRNA疫苗 /药物 、 ADC、 基因细胞治疗 、 单抗 、 普通疫苗等不同制药领域都有全流程解决方案 ， 设备 /填料在原有系 列的基础上快速推出定制化 、 特制版 ， 横向扩充产品梯队 。 国内布局 ：从中药设备 、 水针 /粉针灌装设备切入疫苗 、 单抗生产设备 ， 新领域应用 （ mRNA疫苗 /药物 、 基因细胞治疗等 ） 的探索 刚开始 。 追踪变化 ：基因细胞治疗领域个体装备的新产品进度等 。 设备 &耗材：围绕成本控制 &工艺优化而迭代 核心是单产品技术 /性能竞争力 ， 以提升全流程服务能力 国外龙头 ：上游一次性生产反应器 /耗材技术更领先 、 设备参数更精细 、 反应器线性放大验证性更强 ， 在膜材 /探针领域具有配方 、 专利优势；下游纯化填料 /病毒清除 /超滤材料等具有定制化 、 系列化产品 。 海外龙头在单独设备 /耗材领域仍有优势 。 国内布局 ：在部分设备 /填料 （ 一次性生物反应器 、 缓冲液袋子 、 纯化填料等 ） 已缩小与海外的差距 ， 可以基本满足商业化生产需 要 ， 但在大部分设备 /填料的性能仍与海外有差距 。 追踪变化 ：设备 /耗材性能指标 、 工艺验证参数 、 应用案例等 。 3.2 产品梯队：耗材 +设备集成，一体化解决方案是壁垒3.3 26 资料来源：赛多利斯官网，浙商证券研究所 从赛多利斯生物药上下游设备布局看产品梯队的壁垒：贯穿全流程的无菌连接 、 工艺优化 &监控 、 耗材 &填料 。 培养基制备 细胞库 培养基、饲料 细胞清除生产种子扩大 BioPAT MFCS FlexAct Sartopore 2 XLMSartopore 2 Sartopore 2 XLG Sartopore 2 XLI Sartoguard NF Sartoguard GF Virosart CPV FLEXBOY袋Flexel袋 Tuflux硅树脂管道 FLEXBOY袋 Tuflux硅树脂管道 Flexel袋 Microsart AMP Mycoplasma Biostat RM Biostat STR Univessel SU Biostat B BioPAT MFCS Midisart BioWelderTCBioSealer Tuflux硅树脂管道 Biostat D-DCU BioPAT Spectro BioPAT Trace SIMCA-online Midisart BioWelderTCBioSealer Tuflux硅树脂管道 Sartofluor微滤筒 Sartopore 2 Sartopore 2 XLG BioWelderTC BioSealer Tuflux硅树脂管道 Microsart AMP Mycoplasma BioPAT MFCS 无菌链接及断开 除菌级过滤器 工艺优化 &监控 一次性耗材 Filter Capsule，滤膜 材质升级 +多型号 过滤时间缩短 50%+、 过滤费用降低 50%+ 连接器、排气过滤器，改良了 材料构成（ PTFE膜），气流 速度最快 横向迭代：新技术、新应用下产品梯队的延展性3.4 27 资料来源：赛多利斯官网，浙商证券研究所 新技术 、 新应用举例： mRNA产品研发下赛多利斯的品种延展性 。 质粒制备 mRNA的制备 （ IVT的反应 ） mRNA超滤纯化 +LNP的超滤纯化 原液的除菌过滤和储存 冻存和分装 。 1mL小瓶 工作细胞库 MYCAP CCX 摇瓶培养 Biostat RM 20 种子训练 批量生产 Biostat D 碱法裂解 Pro Mixer 培养基准备 Pro Mixer Flexsafe Bags Palletank 中空纤维 收获 FlexAct 组件 最终过滤 FlexAct 组件 sartopure 2 精制 PK/PKP色 谱系统 Allegro SU BIA C4 浓缩 /膜渗滤 SARTOFLOW Advanced Hydrosart 100KD Allegro CS FlexAct 组件 sartopure PP3 澄 清 浓缩 /膜渗滤 FlexAct 组件 Hydrosart 100KD Allegro CS 捕获 PK/PKP色 谱系统 Allegro SU BIA DEAE 优化 IVT生产工艺和降低生产核心试剂的成本 。 高通量 Ambr优化酶和底物的添加比例以及反应时间 。 优化层析的步骤生产出高质量的 pDNA和 mRNA。 BIA产品两步法在 30min达到 90%+收率 有效利用超滤选型实现 pDNA/mRNA包括 LNP之后的样品处理 。 Hydrosart新型的再生纤维素材质吸附低且对有机溶剂兼容性好 。 设备 &耗材：粘性、成本、性能导致的定点突破 28 资料来源：公司官网 ， 中国知网， Cytiva公众号，浙商证券研究所 围绕成本优化 （ 或最优收率 ） 和工艺稳定 / 验证 ， 不断改良设备 &耗材的性能 。 成本优化 ：生产过程中耗材成本占比高 、 下 游成本上游成本 。 随着生产批次增加 ， 耗 材成本下降 。 标准场景的耗材成本中 ， 一次性储液 袋及细胞培养袋成本占比 40-50%, 滤 器等耗材占比 20-25%。 对于耗材 /填料：优化性能 （ 如 Cytiva 用基因重组技术改造 Protein A 的耐碱 性和亲和度 ， 延长填料使用寿命并降 低单批次成本 ） 。 设备 +耗材 /填料一体化下 ， 可以用全 流程控制的方式降低成本 。 工艺稳定 /验证 ： 生物反应器：分级培养到大规模生产 ， 反应器容量的线性放大能力质量稳定 的基础 。 药监部门注册案例数量很重要 ， 申报 、 验证文件越完整越好 。 定点突破 ：更换粘性更低 、 成本更敏感 、 国 产性能相对较好的细分设备是突破口 ， 如一 次性生物反应器 /不锈钢反应器 、 配液袋 、 运输冷柜 、 纯化填料等 。 3.5 赛多利斯生物反应器的线性放大能力 Cytiva的 Protein A基因工程优化 生物药生产不同环节的成本构成 生产批次不同，成本构成不同 62% 44% 31% 48% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 3批次生产 15批次生产 耗材 折旧 人工 工程设施 废弃物 生物反应器迭代的核心 ：优化细胞培养的数量 和密度 ， 控制氧气 &二氧化碳的传递 。 保障：清洁性 （ 无菌性 +密封性 ） 、 控制稳定 性 。 趋势：随着生物药生产工艺变化而迭代设备 ， 整体上一次性生产设备占比提升 ， 但不锈钢反 应器在大规模生产领域仍有竞争力 。 生物反应器：围绕生物药生产工艺而迭代 29 资料来源： Cytuva，赛多利斯官网，中国知网， MedPud，浙商证券研究所 主要生物药生产工艺 围绕生物药生产工艺迭代的反应器设计：过程控制 一次性还是不锈钢？ 工艺经验丰富，技术路线成熟，易于放大生 产，但不适宜剪切力敏感的细胞培养 一次性生物反应器 波浪式 生物制药种子培养 细胞治疗 再生医学 生物制药生产 在生物制药的验证阶段以及中试阶段，小规模培 养细胞以及生产成品。 细胞治疗需要培养人体 T细胞， T细胞的生长环境 要求苛刻。细胞治疗需要高精度的培养。 再生医学疗法修复、替代和改造人体细胞、组织 和器官，需要对人体干细胞进行培养。 利用不锈钢搅拌式生物反应器在工艺上的技术 经验搅拌式生物反应器 不锈钢生物反应器 生物制药生产 批培养 （ Batch） 流加培养 ：持续补料 ， 培养所需体积较大 。 浓缩流加培养 ：扩增期灌流培养 ， 放大时流加培 养 。 灌流培养 ：蛋白糖基化比率最高 ， 核心是截留 ， 优点是蛋白质量最高 、 收率高 、 反应器体积小 ， 缺点是培养时间长 、 培养基耗费大 、 无菌要求高 。 沉降式截留； 中空纤维柱截留： TFF：切向流 ， 蠕动泵动力驱动； ATF：交替切向流 ， 往复式隔膜泵 驱动 ， 剪切力更低 、 缓解滤膜堵塞 。 工艺开发 ： 培养基筛选； 培养温度优化； 灌流速率的控制和优化 。 3.5 生物反应器：国内设备已逐步缩小与海外差距3.5 30 资料来源：各公司官网，浙商证券研究所 解释 CES 一次性细胞扩增系统 （东富龙） Biostat RM（赛多利斯） ReadyToProcess WAVE 25 摇床 (Cytiva) HyPerforma Rocker Bioreactor（ 赛默飞 ） 摇摆速度控制范围 （ rpm） 越大越好 2-40 8-42 或 2-20 （ 1） 2 -40 2 -40 摇摆角度控制范围 （） 越大越好 2-12 4-10 或 2-10 （ 0.3） 2- 12 2- 12 温度传感器 PT100 PT100 Pt100 Class A - 温度调节范围（ C ） 越大越好 RT-40 RT-40（加装温度控制模块 后 达 8-40） (RT+ 5) 40 10-45 0.15 C 气体流速（ lpm） 范围越大越好 0-1（ O2, CO2，空气 )快充时可达 0-3 (O2, N2, CO2，空气，顶部 出气 ) 0.016 8.3或 0.016 13 (Rotameters) 5% 0.003 5或 0.06 10 （质量 流量控制器） 1% 0.050 to 1 (0.010 + 3% 读取值 误差 ) - 二氧化碳控制范围 范围越大越好精度越小越好 0-15% 0.3% 0.8 -15 5%（加装充气模块） 0-15% 0.5%（仅与空气 /N2 混合） 0-15% 0.4% CO2 - pH控制范围 范围越大越好精度越小越好 6.0-8.0 0.1 6.5-8.5 0.1（一次性）2 12 0.01（可再用） 6.0-8.0 0.05 5.5-8.5 0.1 DO控制范围 范围越大越好精度越小越好 0-100% 3% 0250% 0.1% 0-100% 5% 0-250% 1.1% 蠕动泵控制 （基础添加剂） 5rpm 5rpm或 44rmp 0.07 to 100 mL/min - 蠕动泵控制 （物料添加） 5-150rpm 0.15-5rpm或 5-150rpm 0.07 to 100 mL/min - 运行环境温度（ C ） 范围越大越好 15-32 5-40 15-32 0-45 运行环境湿度（ %） 20%-80%(无凝结 ) 50 %(40C ) 80%(31C ) 20%-80%(无凝结 ) 5% to 95%(无凝结 ) 天平精度 数值越小越好 1g 1g（最高 7kg）或 10g（最高30kg）或 100 g（最高 120kg） (0.050 + 1% of load) kg - 生物量检测 - BioPAT ViaMass - - 耗材：膜材和探针或是反应器袋子创新的重点 31 资料来源：各公司官网，中国知网， MedPub，浙商证券研究所 为什么要使用多层共挤薄膜？ 细胞生长所需要的条件： 隔绝外界的影响 （ 封闭 ） 不对细胞生长有负面影响 （ 稳定 ） 相对稳定的区域 （ 支撑 ） 多层共挤薄膜结构由于可根据需要 ， 将不同性能 的材料进行组合 ， 使其同时具有多种性能 ， 因此一 次性技术中选择使用多层共挤薄膜为材料 。 生产 （ 大量 ） 高质量的膜材为什么难 ？ 细胞对环境的要求极高 ， 而多层共挤薄膜要求工 艺必须稳定产出有着极高的生产水平的产品 。 即便能够满足原料的要求 ， 添加剂配方 &比例也 同样重要 。 膜材及探针 膜材创新重点：开发新的能够适用的阻隔层材料 。 一般而言生物反应器一次性袋子的种类可以分为高抗氧化性版 &普通版 。 2012年 Hammond M等 人发现抗氧化剂 （ Tris） 的析出物 （ bDtBPP） 会影响细胞的生长 ， 所以目前各个公司的抗氧化剂 的配方都经过了优化 ， 在保证原性能的同时 ， 限制了 Tris的使用 。 探针： 必须携带的基础探针有四类；温度 、 pH， DO， 电子天平 。 此外 ， 生物反应器袋子的创新重点还在于更多新型探针的开发与袋子内部结构的设计 。 3.5 一般有温度、 pH、 DO等传感器。是一次性生 物反应器技术的核心，探针搭起了控制系统 和反应器之间的桥梁。 膜材 各层材料 外层 核心层 流体接触层 强化膜材的生化性质 一般采用线型低密度聚乙烯（ LLDPE)，主要目 的是保证整个袋子的物理性能，是保护层 其作用是隔绝外部空气对内部的干扰，各家公司 的配方主要差别来源于该层 流体接触层一般是聚乙烯，聚乙烯性质稳定，流 体接触层必须保证低的析出性以及化学稳定性 满足无动物源成分，批次间产品的稳定，以及 符合膜材的使用要求添加剂反应器袋子 探针 监测、控制细胞培养 膜材核心技术难点： 配方 、 材料选择 。 影响一次性袋子膜材最关键的参数： 氧气 、 二 氧化碳 、 水蒸气的透过率 。 一次性袋子与探针的结合更加考验生产企业的 对于生产工艺的能力 。 各公司一 次性袋子 默克 Cytiva 赛默飞 赛多利 斯 PureFlex PureFlexPlus Fortem Bioclear CX5-14 ASI 26/77 ASI 28 Aegis5-14 S80 薄膜层数 4 4 10（十层共挤 薄膜 ） 7（复合薄膜 ） 5 6 4 5 3 接触层 ULDPE ULDPE 烯烃树脂共混 物 EVA PE ULDPE EVA PE LLDPE 连接层 EVA+EVOH EVOH+EVA 接触层 + 两个内部气体 屏障层，两个 薄膜内层 连接层 +EVOH +连接层 LLDPE +连接层 +EVOH +连接层 LDPE+ EVOH 连接层 +EVOH +连接层 EVOH 最外层 ULDPE LLDPE 聚酰胺 聚酯纤 维 尼龙 LDPE 聚酯纤 维 LLDPE LLDPE: 线型低密度聚乙烯 EVOH：乙烯醇共聚物 ULDPE：超低密度聚乙烯 EVA：乙烯醋酸乙烯酯 LDPE：低密度聚乙烯 PE：聚乙烯 耗材：从理化性质看海外反应器膜材的技术能力3.5 32 资料来源：各公司官网，浙商证券研究所 指标 解释 测试协议 赛默飞 默克CX5-14 Aegis5-14 ASI 26/77 ASI 28 PureFlex PureFlex PLus 抗张强度 （ Mpa） 越大越好 ASTM D882 16 16.5 20.8 14.6 18.6 15.4 延伸率 越大越好 ASTM D882 476% 487% 486% 639% 570% 630% 屈服强度 （ Mpa） 越大越好 ASTM D882 8.5 9.4 13.6 5.7 9.4 13.7 2%的割线模量 （ Mpa） ASTM D882 261.3 299 395 79.8 255 269 断裂韧性 越大越好 ASTM D882 2.7kN-cm 2.7kN-cm 3kN-cm 2.4kN-cm 63M J/m3 73 M J/m3 抗穿刺性 （ N） 越大越好 ASTM F1306 116 111 49 0.12kN-cm - - 接缝强度 （ N/cm） 越大越好 ASTM F88 54 54 49.1 35.0 32 36 氧气传输速度 (cc/m2/day) 越小越好 ASTM D3985，室 外 0%相对湿度 (RH)，室内 90% RH, 23 0.37 0.36 0.64 4.34 0.98 0.26 二氧化碳传输速 度 (cc/m2/day) 越小越好 MOCON方法，外 部 0% RH，内部 100% RH, 23C 1.38 1.35 1.71 8.99 2.02 1.01 水蒸汽传递速率 (g/m2/day) 越小越好 ASTM F1249, 0% RH outside， 内部 100% RH, 23C 0.35 0.35 0.34 1.70 0.53 1.1 雾度 越小越好 ASTM D1003(干外 /内干燥 ) 70% 68% 60% 87% 23% 30% 玻璃化转变温度 越低越好 ASTM E1640 28C -31 C -27 C -28 C -26 C -25 C 薄膜厚度 (mm) - 0.356 0.356 0.305 0.318 0.25 0.30 温度范围 越大越好 - 80C - 60C 80C - 60C - - -80 - 60 C -80 - 60 C 10-6无菌保证水平 (kGy) 越小越好 ANSI / AAMI / ISO 11137:2006 2540 2540 27.5-45 27.5-45 - - 填料：核心是高性能微球创新和梯队 33 资料来源：纳微科技招股说明书，中国知网， MedPub，浙商证券研究所 核心技术难点： 精准制备 、 规模量产 影响层析介质性能的因素众多且各因素之间存在相互掣肘 的关系 ， 需要精准调控微球材料的尺寸 、 形貌 、 材料构成 及表面功能化 ， 进行精准化 、 个性化 、 规模化制备 。 精准制备单分散层析介质 为什么要粒径均一 （ 单分散 ） ？ 粒径分布越窄 ， 柱效越高 ， 分离效果越好 传质快 ， 界面间阻力消耗少 优异的批次稳定性及柱床稳定性 粒径均一 （ 单分散 ） 为什么难 ？ 传统悬浮法制备微球粒径分布宽 ， 需要经过极为复杂 筛分工艺才能满足层析的需求； 即便经过极为复杂的工艺 ， 依旧难达到单分散的要求 不同结构 /材料 /功能微球 多种基质材料微球 制备不同结构 /材料 /功能微球 ， 以满足不同处理 目标的需求 ， 关键在于工艺的成熟程度 。 主要色谱填 料基质种类 主要生产厂家 分离模式 适用目标药 物分子 机械 强度 化学稳 定性 溶剂溶 胀性 键合硅胶色 谱填料 Kromasil/Daiso/Fuji 反相 /正相 中小分子 强 弱 小 改性碳水高 分子凝胶介 质 Cytiva (GE)/Purolite 离子 /疏水 /分子筛 /亲和 大分子 弱 中 中 聚苯乙烯色 谱填料 Cytiva (GE)/三菱化学、 Dow Chemical/Merck 反相 /离子 /疏 水 /分子筛 /亲 和 大中小分子 中强 强 中 聚丙烯酸酯 色谱填料 Tosoh/Bio-Rad/Merck 离子 /疏水 /分 子筛 /亲和 大中分子 中 中 中 色谱填料 /层析介质制备技术壁垒高 ， 世界上只有 极少数公司可以大规模生产色谱填料 /层析介质； 公司一般仅掌握 /熟悉 12种色谱填料 /层析介质基 质制备技术； 不同微球基质类型用于处理不同大小的分子 ， 其机 械强度 、 亲水性各有不同 ， 往往不能同时满足 。 目前 ， 创新重点在于开发既具有高机械强度又具 有更好亲水性的新型树脂基质材料 。 层析介质性能 基质 基质材料 粒径大小和粒径分布 孔径大小和孔径分布 功能基团性能和密度 材料的化学组成决定填料机械强度、溶胀和压缩 性能、 pH耐受范围 及使用范围 影响色谱柱柱效和色谱柱压力 影响色谱填料载量和分离选择性 影响分离模式和分离选择性官能团 3.5 总结：品类扩充下国产替代的逐步突破 34 资料来源：公司年报， Wind，浙商证券研究所 国内 ：利基赛道 /环节 ， 部分设备缩小与海外差距 ， 缺少整体解决方案平台 。 动能：品类扩充 、 优势领域率先替代 （ 一次性生物反应器 、 冷柜设备等 、 药机拓展耗材 、 填料等 ） 。 设备公司 ：盈利能力提升 （ 耗材 /填料 、 生物药设备 ） ， 品类扩充 （ 纵向耗材 /填料扩充 ， 横向进入 mRNA等 领域 ） 。 科研试剂 ： SKU扩充 、 新技术平台 /方向 、 净利润率换空间 。 3.6 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2017 2018 2019 2020 2021H1 科研试剂平均毛利率（左轴） 设备公司平均毛利率（左轴） 科研试剂平均经营利润率（右轴） 设备公司平均经营利润率（右轴） 科研试剂及设备公司盈利能力变化：一降一升 科研试剂及设备公司收入（百万元）及 CAGR 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% - 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 2018 2019 2020 收入端 CAGR（右轴） 主要公司介绍： 制药装备 & 科研试剂04 Partone 35 制药上游主要涉及公司 注：市值及 PE数据为 2021年 10月 18日收盘价计算数据。 资料来源： Wind，浙商证券研究所 36 代码 公司名称 产业链所处环节 收入构成 2020年 市值 （亿元） PE （ 2022E）收入（亿元） 归母净利润 （亿元） 归母净利润率 688179.SH 阿拉丁 科研试剂 高端化学试剂 97%、耗材 3% 2.3 0.7 31.8% 80.7 50.7 688133.SH 泰坦科技 科研材料、耗材、仪器、服务 科学试剂 67%、仪器耗材 30%、实验室信息化服务 5% 13.8 1.0 7.4% 152.5 69.2 688131.SH 皓元医药 科研材料、下游生产 分子砌块及工具化合物 54%、中间体及原料药开发 46% 6.4 1.3 20.2% 236.4 81.2 688690.SH 纳微科技 科研材料，侧重于下游生产 微球填料 100% 2.0 0.7 35.5% 291.2 139.1 301047.SZ 义翘神州 科研试剂 抗体 10%、重组蛋白 60%、 CRO15%、培养基 10%、基因 5% 16.0 11.3 70.6% 266.0 31.2 301080.SZ 百普赛斯 科研试剂 重组蛋白 95%、检测服务及其他 5% 2.5 1.2 47.0% A20694.SH 诺唯赞 科研试剂及检测服务 生物试剂 90%、 POCT检测服务 10% 15.6 8.2 52.5% A20704.SZ 菲鹏生物 科研试剂及检测服务 试剂原料 98%、半成品 2% 10.7 6.3 59.3% A20417.SZ 优宁维 科研试剂平台 生物试剂 83%、仪器耗材 15%、综合服务 2% 8.5 0.8 9.0% 688356.SH 键凯科技 科研 /生产材料 销售商品 87.9%、技术使用费 11.7% 1.9 0.9 45.9% 153.2 88.0 1548.HK 金斯瑞 基因、多肽合成服务等，侧重于 上游服务 生命科学研究服务 63%、细胞疗法 19%、生物制剂开发 10%、工业酶 7% 3.9 (2.0) -52.3% 597.5 (52.9) 688139.SH 海尔生物 运输装备 低温制冷装备 100% 14.0 3.8 27.2% 329.2 45.5 300171.SZ 东富龙 制药装备，侧重于上游生产 注射剂单机及系统 45.1%、净化设备与工程 10.7%、医疗装备及耗材 9% 27.1 4.6 17.1% 252.0 30.2 300358.SZ 楚天科技 制药装备，侧重于上游生产 冻干制剂生产整体解决方案 18%、后包装线 16.7%、固体制剂设备 12.8% 35.8 2.0 5.6% 97.6 18.2 300813.SZ 泰林生物 制药装备，侧重于细胞培养 微生物系列 38.3%、灭菌系列 23.5%、隔离系列 18.6% 2.0 0.5 24.2% 36.8 33.5 2155.HK 森松国际 制药装备，侧重于上游生产 化工 34.4%、制药 25.8%、日化 9.9% 29.8 2.9 9.7% 85.3 15.5 6118.HK 奥星生命科技 制药装备，侧重于上游生产 流体与生物工艺系统 47.3%、洁净室及 自动化控制与监控系统 23.5%、生命科 技耗材 17.4% 13.0 0.3 2.5% 152.2 600529.SH 山东药玻 包材 模制瓶系列 41.3%、棕色瓶系列 22.3%、丁基胶塞系列 6.3% 34.3 5.6 16.5% 172.8 19.8 4.1 阿拉丁：高端试剂长牛之路 资料来源： wind，招股书，公司公告，浙商证券研究所 37 4.1 定位： 集研发 、 生产及销售为一体的科研试剂制造商 ， 业务涵盖高端化学 、 生命科学 、 分析色谱及材料科学四大领域 ， 同时配套少 量实验耗材 ， 是国内产品最丰富的化学试剂厂商之一 。 核心业务： 科研试剂为公司核心业务 。 公司已经成功开发了约 35000种试剂产品 ， 常备库存产品超过 3.3万种 ， 是国内品种最丰富的 生产商之一 ， 同时公司也是国内科研工作者普遍认同的国内高端试剂代表性品牌 。 业务模式： 实验耗材辅助试剂销售 ， 打造协同型业务模式 。 公司目前提供超过 1300种实验耗材 ,作为科研试剂的配套产品在自有电 商平台 、 天猫等渠道进行销售 。 特点： “ 高研发投入 +精细化管理 ” 奠定了差异化策略的基础 。 差异化产品定位的电商领先企业 ， 技术附加值高 。 阿拉丁产品主要应用领域 阿拉丁四大核心业务板块 研发投入加大伴随管理、销售费率持续下降 泰坦科技：一体化全流程服务商 资料来源：招股书，公司年报，公司官网，浙商证券研究所 38 4.2 定位： 国内综合型科学服务企业 ， 通过自有品牌和第三方品牌代理共同运营的商业模式形成有效产品矩阵 ， 覆盖实验室全流程 、 多 品类产品 。 在了解客户有效痛点后 ， 通过自主研发不断补充及完善自有产品矩阵 ， 逐渐实现产品替代 。 营收情况： 2013-2020年公司营业收入与归母净利润年均复合增速为 34.17 %及 37.35%， 毛利率约为 22.5%。 平台模式： 通过网站 “ 探索平台 ” 展示管理订单 ， 填补销售盲区 ， 增强信息透明化 。 公司超 60 万 SKU 展示在探索网站上 ， 通过产 品特性及用户需求进行产品分类 ， 精准搜索 。 核心竞争力： 自主品牌贡献主要收入及利润 。 2017-2020年公司自主品牌营收占比稳定 ， 平均为 52.98%；毛利率平均占比 66.34%， 是公司收入及利润端毛利的主要贡献板块 。 泰坦科技 2013-2020年收入及 yoy 2018-2020年公司 SKU数 公司搜索平台界面 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 10 12 14 16 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 总收入（亿元，左轴） YOY（ %，右轴） 9.2 10.1 11.0 45.4 55.4 74.3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2018 2019 2020 自主产品 SKU（万个） 第三方产品 SKU（万个） 皓元医药： 贯通小分子药物研发全产链 资料来源：招股书，公司公告，公司官网，浙商证券研究所 39 4.3 定位： 小分子药物研发和产业化应用的平台型高新技术企业 ， 其产品和服务 (CRO/CMC/CDMO)贯穿药物活性成分的研发阶段和牛 产阶段 。 优势： 在分子砌块和工具化合物领域 ， 产品种类新颖 、 齐全 ， 是重要参与者；在特色原料药和中间体领域 ， 拥有最具研究开发能力 的高难度化学药物合成技术平台之 商业模式拓展： 一体化的创新模式增强了客户粘性 ， 增加了变现渠道 ， 为持续稳定高增长奠定基础 。 未来拓展： 前端分子砌块 +工具化合物 、 后端创新药 CDMO及高壁垒仿制药均处于高速发展期 。 随着产能的建设完毕 ， 外采比例下 降 ， 盈利能力有望再次提升 。 皓元医药主要产品、客户及用途和对标企业 随客户需求拓展规模业务 :以技术换规模 自由产能拓建完毕，盈利能力再提升 诺唯赞：从上游到终端的生物试剂全流程服务商 资料来源： Wind，招股书，公司公告，浙商证券研究所 40 4.4 定位： 围绕酶 、 抗原 、 抗体等功能性蛋白及高分子有机材料进行技术研发和产品开发的生物科技企业 ， 依