作者：天堂硅谷投資管理部
聯系方式：anzheng@ttgg.com.cn
一、前言：血漿蛋白構成
人體血液共分為血漿（50%）、紅細胞（42%）、白細胞和血小板（8%），其中血漿由水（90%）、糖類電解質（3%）和蛋白質（7%）組成。血液中不同的蛋白組分經分離提純后可制成血液制品，針對不同病癥的患者使用。血液制品是從7%的蛋白質中分離提純制成的。
圖表 1 - 血漿、血漿和血漿蛋白類別構成
血漿中的有效成本數量超過200種，可分離純化超過100種，經常研究的約70種，國內臨床的產品約20種。
圖表2 - 海外血漿蛋白開發情況
（弘則研究）
二、分離提純工藝介紹
分離提純是血制品的制備過程中的核心環節之一，利用不同血液組分之間性質差異，使用物理或化學手段將其彼此分離，形成可供治療使用的產品。目前，血制品企業常用的生產工藝通常分為低溫乙醇法和層析法兩大類。
低溫乙醇法（國元證券）
二戰時期美國教授Cohn首創血漿蛋白純化分離技術，被業界成為Cohn法。該方法通過對原料血漿的蛋白質濃度、pH值、乙醇濃度、離子強度、溫度這5大參數的調整，逐級沉淀血漿，將血漿分為五個沉淀組分，血漿蛋白也按分子大小順序先后分離至各組分中。二十世紀六十年代，瑞士的Nitschmann和Kistler教授對Cohn法進行改進，成功縮短了生產的周期同時提高了收率，形成Nitschmann-Kistler法。
層析法
層析法（Chromatography，又稱色譜法）利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以“流動相”對“固定相”中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿“固定相”移動，最終達到分離的效果。
層析法的構成十分豐富。根據層析床的形狀，可分為柱層析（Column chromatography）和平面層析（Planar chromatography）；根據流動相的物理性狀，可以分為氣體層析（Gas Chromatography）、液體層析（Liquid chromatography）；根據分離機制，可以分為離子交換層析（Ion exchange chromatography）、擴張床層析（Expanded bed adsorption chromatographic separation）。
生產血制品時常見的層析手段如下：
（Wikipedia、《層析技術在血液制品分離純化中應用的探討》、財通證券）
親和層析：將具有特殊結構的親和分子制成固相吸附劑放置在層析柱中，當要被分離的蛋白混合液通過層析柱時，與吸附劑具有親和能力的蛋白質就會被吸附而滯留在層析柱中，沒有親和力的蛋白質由于不被吸附，直接流出，從而與被分離的蛋白質分開；該方法將乙醇冷沉淀組分或經DEAE 處理后組分流經偶聯有肝素、賴氨酸、明膠等特異性配基的層析柱，使其特異性吸附后，再調整鹽濃度及pH 值將其洗脫，適用于獲取免疫球蛋白、抗凝血酶及a1-抗胰蛋白酶、a2-巨球蛋白等；
離子交換層析：以離子交換劑為固定相，依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離；該方法將乙醇冷沉組分或血漿經除鹽處理后組分以適宜的pH、離子強度、流速流經DEAE、Q、CM 等層析柱，使其吸附或使雜蛋白吸附，從而達到分離目的；適用于獲取大多數血液制品組分及去除內毒素；
擴張床層析：將冷凍血漿于常溫融化后，按特定流速自下而上流經層析柱，其中雜質及細小碎片直接流穿，隨后調節流速、pH、鹽濃度，依次洗脫各組分；適用于凝血酶原復合物、凝血因子VIII、VWF、免疫球蛋白、α1-抗胰蛋白酶、白蛋白；
凝膠過濾層析：又稱為分子篩層析或體積排阻層析，是利用有一定孔徑范圍的多孔凝膠作為固定相，對混合物中各組分按分子大小進行分離的層析技術；以較低流速用于分離第一步或最后一步: 前者主要使用G25，用于除鹽處理; 后者使用S200或S300，用于蛋白細分或去病毒處理；主要用于獲得抗凝血酶、白蛋白等以及去除HAV病毒。
離心/壓濾工藝（國元證券）
在生產血液制品的過程中，通常在中間環節中采用離心或者壓濾工藝進一步分離沉淀和上清，以加速沉淀的形成。其中，
離心工藝：利用離心機旋轉運動的離心力以及物質的沉降系數或浮力密度的差異進行分離、濃縮和提純
壓濾工藝：依靠重力和外界施加的壓力，促使懸浮液向特定的方向流動，同時懸浮液內的雜質受到過濾介質的支撐力而被截留，從而分離濾液與雜質，離心工藝具有更高的白蛋白回收率。
三、工藝應用情況
《層析技術在血液制品分離純化中應用的探討》
鑒于血制品產業對安全可靠性的要求較高，生產工藝的發展相對穩健，新生產工藝的研發和投入使用周期很長。企業會根據實際需求、監管要求、生產穩定性、投入產出比等諸多因素綜合選擇生產工藝或多種生產工藝之間的組合。鑒于不同生產工藝的適用范圍、安全性、可靠性、生產效率存在一定差異。同一種血液制品可以用多種工藝或工藝組合生產。
白蛋白
人血白蛋白生產可以僅a)單純采用低溫乙醇工藝，也可以b)將低溫乙醇工藝搭配層析工藝搭配使用，此外也有海外廠商開發出了無需使用低溫乙醇法的c)全層析以及擴張床工藝。低溫乙醇工藝將組分V沉淀經過純化、脫醇、濃縮等環節即可得到人血白蛋白。本文摘錄的博雅生物招股書中所列示生產工藝即是單純使用低溫乙醇法生產人血白蛋白的流程。
單純采用低溫乙醇法生產的人血白蛋白產品純度在90%左右；引入層析供以后，白蛋白純度可以進一步提升。以CSL研發的生產流程為例，該流程首先使用低溫乙醇法分離出組分II+III上清液（不再生產組分V沉淀），經過超濾、除鹽、脫乙醇后，使用離子交換層析和凝膠柱層析工藝，可以生產純度達到99.5%的白蛋白。
上述生產流程仍然涉及使用低溫乙醇法作為前道工序；而最新的全層析工藝和擴張床工藝，都已可以直接從血漿分離出最終組分，并具有極高的純度。同時，因為未使用氫氧化鋁吸附，產品中的鋁離子含量遠低于國際要求水平，安全性更高。
免疫球蛋白
與人血白蛋白類似，球蛋白的生產流程也可分為純低溫乙醇、低溫乙醇+層析和不使用低溫乙醇的全層析工藝。在使用低溫乙醇工藝的生產流程中，免疫球蛋白的制備流程從II沉淀開始，經過溶解、深濾、超濾濃縮等步驟取得免疫球蛋白；衛光生物的球蛋白制備過程既反映了純低溫乙醇法制備免疫球蛋白的流程。使用低溫乙醇+層析的方法生產免疫球蛋白的，在生產過程中無需制備組分II沉淀，而是使用層析工藝從組分III上清液開始，經過深層過濾、脫醇、濃縮、層析、配液等環節制程免疫球蛋白。相比之下，擴張床和全層析技術均可不適用低溫乙醇，直接制備得到免疫球蛋白，提升產品純度。
凝血因子
在所有凝血因子類產品中，人纖維蛋白原產品的含量較高，可以使用低溫乙醇法獲得；其余凝血因子類產品在血漿中的含量較少，常溫下化學性質不穩定，難以通過低溫乙醇法分離獲得。因此，除了人纖維蛋白原以外的凝血因子類產品主要采用層析工藝生產，包括親和層析、離子交換層析凝膠層析等工藝。博雅生物的生產工藝即反映了使用凝膠、層析等工藝的人凝血酶原復合物及凝血因子VIII的生產流程。
微蛋白
在微蛋白中，采用層析技術制備抗凝血酶、a1-抗胰蛋白酶、a2-巨球蛋白的工藝相對成熟。
圖表 3 - 博雅生物生產工藝流程圖
四、國內企業分離提純工藝發展狀況
國內血制品企業的生產工藝仍然存在較大提升空間。一方面，具備規模化生產凝血因子類產品（纖維蛋白原除外）的廠商數量有限；另一方面，大部分廠商仍以低溫乙醇法為主生產白蛋白和球蛋白，僅有部分廠商開始使用低溫乙醇搭配層析法生產靜丙產品。
華蘭生物
華蘭生物4月22日晚間公告稱取得了國家藥監局簽發的三種規格的靜注人免疫球蛋白《臨床試驗通知書》，上述產品是采用層析純化工藝和納米膜過濾+低pH孵放雙重去除病毒工藝制備而成的新一代靜注人免疫球蛋白，在質量標準、產品收率、病毒安全性等方面均得到了提高，目前國內尚無同類技術及高濃度產品上市。
天壇生物
天壇生物于2020年4月公告了控股子公司成都蓉生投資建設重組凝血八因子車間的公告，總投資4.96億元；結合其早期公告，成都蓉生的重組因子VIII已經進入臨床III期研究階段，重組因子VIIa處于臨床前研究階段。為了滿足重組凝血因子類產品后續的生產需求，成都蓉生擬在永安血制項目基地內新建重組凝血因子生產車間及動物房
天壇生物于2019年12月31日公告稱控股子公司成都蓉生藥業有限責任公司研制的“靜注人免疫球蛋白（pH4、10%）（層析法）”即將開始臨床III期試驗。根據長江證券的研報，本次天壇生物申報的是采用“全層析法”生產的靜丙，回收率超過60%，比低溫乙醇法高10%。除了靜丙外，其余在研的凝血因子VIII、纖維蛋白原、FIX、重組凝血因子等品種的純化工藝均采用了層析技術。
博雅生物
博雅生物的靜注人免疫球蛋白采用低溫乙醇法結合層析工藝生產，每噸血漿可生產靜注人免疫球蛋白2600多瓶，位居行業前列。
上海萊士
上海萊士于2017年12月公告稱司全資子公司同路生物申請變更工藝，將PEG 沉淀法變更為凝膠吸附結合色譜層析工藝，并已得到國家食品藥品監督管理總局批準簽發的《藥品補充申請批件》。
衛光生物
衛光生物在招股書中披露正在聯合北京大學開發結合層析法與沉淀法等蛋白分離純化技術，從血漿中分離純化出高純度、高活性的α1-抗胰蛋白酶等多種血漿蛋白。
雙林生物
雙林生物官網顯示，其發明專利“壓濾工藝分離人血漿蛋白的方法”獲得中國專利優秀獎、省專利獎金獎、市專利獎金獎。
五、結論
根據公開信息總結，博雅生物的靜丙生產工藝較為領先，華蘭生物和天壇生物也正在積極研發，短期內對業績影響有限，但長期看有助于提升公司的綜合競爭力。
以上內容建議，僅為天堂硅谷投資管理部研究血制品行業的結論成果，不構成股票推薦的具體建議！
