国内外兽药研发的动向与未来思考
通过查阅近年来的最新资料,对未来兽药的发展趋势提出了一些个人的认识和思考,供参考。
一、国外动物保健品的研发、市场趋势和特点
(一)最近五年来的研发和市场趋势
1.全球保健品分类产值
表1 2005~2009年全球动物保健品分类产值
2.全球保健品不同动物品种分类的份额
表2 2005~2009年全球动物保健品分类份额($M)和占有率
3.国外动物保健品研发趋势
表3 国外动物保健品研发总趋势
(二)动物保健品的研发特点
1.食品动物用药逐步减少,宠物用药不断增加
从销售额的变化中可见,近年来国外动物保健品市场有两大趋势:即宠物(伴侣动物)用药销售额呈大幅增长,但食品动物药呈下降趋势(见上表2)。1996年世界宠物药销售额为34亿美元,占当年总销售额的22.9%,到2007年销售额达74.9亿美元,占当年总额的41.7%,增长总额超过一倍。自1991年以来,宠物药市场每年以6.6%的速度增长。
2.抗感染药物所占比例大大低于抗寄生虫药物,并有不断减少趋
国外的动物养殖业强调做好疾病预防和饲养管理工作,故感染性疾病发病率低,所用药物也就少,并且市场销售额还在不断降低。1996年抗感染药占31.7%,2002年降至17.0%,到2009年已降至15%以下,究其原因,欧盟从2006年1月1日起禁止所有抗菌药物促生长添加剂在养殖业上的使用,使得抗感染药物的市场销售额不断下降。同时,由于抗菌药在动物性食品中的残留受到世界的关注,使用抗菌药带来的耐药性传播扩散更受到世界卫生组织的关注,这种情况下,对新抗菌药研发的积极性也受到一定的打击,而且要求越来越严格,导致成本增加,这也是抗感染药物减少的重要原因。
抗寄生虫药在世界动物保健品市场上一直占有较高的销售额,1996年在65.2亿美元的化学药物总销售额中,抗寄生虫药为27.85亿美元,占42.7%,2002年下降为27.5%,近十年来一直维持这样的水平,市场份额约为抗感染药物的2倍。世界动物保健品市场重点开发寄生虫药的原因,一是国外的食品动物以牛为主;二是宠物药占了保健品市场较大的份额,而这两类动物都是以防治寄生虫病为主要目标,这是国外兽药研发的突出特点。
3.生物药物明显增加,成为研究热点
国外对生物药物(包括生物技术药物、生化药物、生物制品)的研发近十多年来有了较大发展,研发投入不断增加,市场销售额也有了扩大,从上表1可以看到,销售额从2005年的33.7亿美元到2009年已达47.5亿美元,总销售额增加了41.7%,从占当年保健品总额的22.6%增加到25.2%,已达全球动物保健品总销售额的四分之一。究其原因,近年来由于抗菌促生长剂的禁用,寻找生物药物作为替代品正成为一个研究热点。
4.大力研发非甾体抗炎药,可能还会有一个发展
二十世纪90年代上市的49种新兽药中,非甾体抗炎药有8种,占16.3%,这些药物绝大多数用于宠物,如犬、猫、马。非甾体抗炎药主要用于控制宠物的关节炎,其次也用于癌症、心血管病、内分泌疾病和肥胖症等。随着宠物的老龄化问题和对动物福利的重视,非甾体抗炎药可能还会有一个发展时期。
5.重视复方制剂的研发
据报道,在国外,原料药与制剂的比例一般能达到1∶5~7,其中复方制剂占有较大的比例。最近几年美国FDA批准上市的主要新兽药只有几种如头孢维星、泰拉霉素、西巴特罗等,但复方制剂就有几十种。
国外复方兽药的特点是非常重视配方和工艺的研究,从辅料的筛选、剂型的选择、工艺流程的优化都做了非常深入的研究,在制剂新材料、新技术的运用上十分注重创新,故上市的新制剂都有很好的疗效和经济效益。
二、我国动物保健品研发的市场趋势和特点
(一)我国兽用化学药物的研发现状与趋势
1.1987~2009年批准的新兽药及分类
1987年我国《兽药管理条例》颁布,农业部开始评审新兽药,至2009年共批准新兽药676种,其中化学药物343种。按分类统计所占比例如下:
合成抗菌药30%,抗生素20%,抗寄生虫药17%,抗球虫药4%,中药8%,消毒药6%,促生长剂4%,其它11%。
2.2008年全国兽药产值与销售额分类比例
根据中国动保协会的调查统计,我国2008年兽药总产值约250亿元,其中,化学药物占67%,生物制品占24%,中兽药占9.9%。
3.2008年兽用化学药品销售额的分类比例
2008年销售额分类比例如下:抗微生物药64%,抗寄生虫药13%,解热镇痛抗炎药5%,消毒药8%,水产用药9%,其它1%。
4.2008年兽用化学药品销售额(按制剂分类)比例
2008年销售额按制剂分类所占比例如下:粉、散剂55.0%,注射剂21.0%,预混剂11.0%,消毒剂8.0%,口服液2.0%,片剂1.0%,颗粒剂1.0%,其它1.0%。
(二)我国动物保健品的研发特点
1.基本上是食品动物用药,宠物用药几乎空白
我国的动物保健品是在畜牧业规模化发展的推动下发展起来的,因此它离不开畜禽饲养业。根据2008年调查的数据显示,生物制品的销售额中,禽占45.0%,猪占43.0%,牛、羊占10.0%,宠物占1.0%,大概可以反映我国兽药在对应品种的分布情况。
对于食品动物,药物的开发和使用受经济价值的制约,而我国的宠物虽然在北京、上海等几个城市有一定发展,但毕竟规模很小,消费药物的份额有限。2008年中国动保协会的调查统计显示,宠物药的市场份额不到l%,这与国外的情况差异非常大。
2.抗微生物药占主导地位,抗寄生虫药比例较低
据调查,在我国抗微生物药(包括抗菌促生长剂)占64%,而抗寄生虫药只占13%,这种状况与我国畜牧业的结构和人们对动物性食品的用药习惯密切相关。我国的养殖业主要为食品动物,而食品动物又以禽、猪为主,牛、羊只是少数。禽、猪用药主要是防治群发的细菌性疾病,寄生虫病除家禽的球虫病外,其它很少受到关注。这就是我国兽药品种中抗微生物药大大多于抗寄生虫药的原因。
3.兽药剂型和制剂单一,技术含量不高
据调查材料显示,我国动物保健品剂型中,粉散剂占55.0%,预混剂占11.0%,这两种剂型加起来就占了2/3。造成这种情况的原因主要是基于上述我国养殖业结构特性,大部分兽药都是制成方便群体给药的剂型和制剂,最普通的就是散剂和饮水剂。虽然片剂、注射剂、胶囊剂、透皮剂、缓释剂、长效制剂等在我国都有,但所占比重很少。这种情况反映出我国兽药的制剂科技水平还很低,这就是为什么一种相同的药物制剂,进口的往往比国产的疗效好。另外,由于价格和成本的原因,也导致一些兽药企业不愿意在制剂技术上、辅料筛选上下功夫。
4.中兽药制剂品种繁多
据统计,2008年我国中兽药销售额占动物保健品的9.9%,表明我国中兽药制剂在防治畜禽疫病上起到了重要的作用,例如二十世纪80年代,广东的“禽菌灵”中草药制剂卖遍了大江南北,全国有几十家药厂生产该产品。
目前,中兽药制剂品种繁多,但质量参差不齐,对中兽药的评价方法、质量标准的制定等尚存在不少问题。
三、我国新兽药研发的未来趋势
(一)以食品动物用药为主,适当增加宠物药的研发
根据我国养殖业、科技水平和人民生活水平的发展状况,在相当长时间内,我国的动物保健品还是以食品动物用药占绝对优势,但宠物饲养在我国也会有较快发展,据估计,未来5~10年,宠物药销售额有可能超过10%的水平。因此,我们必须为发展宠物药做好一些基础研究和技术贮备工作,否则我国的宠物药市场可能会被国外兽药公司所占领。
(二)从仿制为主逐步过渡到模仿创新和自主创新
我国的兽药起步很晚,基础薄弱,长期以来主要是做三、四、五类的制剂研发, 1987年以来只研发了5种一类新药(二甲苯胺噻唑、乙酰甲喹、海南霉素、喹烯酮、重组溶葡萄球菌酶),大概仿制了20种左右的国家二类新兽药。今后相当长一段时间还可能是以仿制为主,但是今后应在创新上下功夫,从模仿创新到自主创新,这是必经途径,也是唯一出路。
(三)兽药研发重点转移,从重点研发治疗药物逐步过渡到预防保健药物
虽然我国对动物疫病的防控方针一直提倡“预防为主,治疗为辅”,但我国的动物保健品除了疫苗和少数促生长添加剂外,绝大部分都是治疗药物,而且抗菌药占了2/3。这种现状必须改变,要把研发的重点放在预防药和保健药上,千方百计使畜禽在健康状态下为人类生产高质量的动物性食品。
(四)新兽药研发以企业为主体,走产学研相结合的道路
我国的兽药行业起步晚,兽药企业数量多,规模小,长期来我国新兽药研发主要依靠高等学校和科研院所,但由于基础薄弱,国家投入少,过去的研究往往停留在出“论文”和“成果”上,很少有产业化的产品,所以现在科技部改变了政策导向,提出产品研发以企业为主体。由于我国兽药企业规模过小,缺乏单独研发新产品的人力物力,故走产学研相结合的道路可能是一条很好的途径,这样可以充分发挥大学、科研院所的人力资源和雄厚的研究能力,为实现新兽药产品的研发创造条件。
(五)加强人才培养和研发公共平台建设
我国兽药研发人才严重不足,直接从事研发的人员大概只有约1000人,而化药研发人员可能不足500人。所以,兽药企业在未来的新产品研发中能否成功,培养人才、引进人才、留住人才、用好人才就是一个决定性的因素。
同时研发平台的建设也是兽药新产品研发的一个重要条件,目前除了少数企业具有一定条件的研发实验室外,大部分企业都没有比较完善的实验室和基本的仪器设备。现在科技部已批准江苏农科院建立“兽用生物制品工程技术研究中心”和依托河南惠中兽药公司建立的“兽用化学药品工程技术研究中心”,这对我国新兽药的研发将会起到很好的带动作用。但是,对我们这么大的国家来说是远远不够的,本人建议各省应该建1~2个兽药工程中心,或者几家大兽药企业联合建立兽药工程中心,作为兽药新产品研发的公共平台。
四、对我国未来新兽药研发的几点思考
由于各方面的原因,我国未来新兽药的研发还只能以仿制为主,但是也要注重创新,更新创新理念,除了研发一类新药外,也应在制剂创新上下功夫,目前可能更多的应在老药的结构改造或修饰、剂型和制剂创新上多做工作,增加人力物力的投入。
(一)关于仿制药物的研发:可参考国外
近年来美国FDA批准上市了一批新兽药和复方制剂,国内近几年也研发仿制了几种二类新兽药,有些新兽药或新制剂可供国内研发的参考(当然有的药物还在专利保护期不能仿制)。
1.近年国内外批准上市的兽用原料药
表4 近年来国内外批准上市的部分新兽药(原料)
2.近年来美国FDA批准上市的部分兽用复方制剂
表5 近年FDA批准上市的兽用复方制剂
(二)关于中兽药产品的研发:尚有很大潜力
据报道,中药在人用药总销售额中占30%,目前兽用药物中只占9.9%,说明中兽药还有很大的市场潜力,另外,有关中兽药的发展有几个问题要统一认识,才可能使中兽药得到更好的发展。
1.中兽药的应用:应以预防为主
中兽药具有广泛的作用,对病原体(包括病毒、细菌、寄生虫等)有直接作用,但这种作用是不强的,最强的也只能达到毫克/毫升级的水平,除此以外还有抗炎、免疫调节、抗氧化、抗应激、促生长等作用。
由于中兽药对病原体的直接作用不强,主要通过机体起作用,因此作用特异性不强,应以预防为主。
2.中兽药的制剂和剂型:应发展不同剂型
目前中兽药的剂型、制剂比较单一,大多为粉散剂。由于动物种类较多,机体结构、功能有很大差别,因此对中药的粉、散剂的吸收利用也有很大差别。所以,应该根据不同动物胃肠道的结构和功能加工制成不同的剂型和制剂,才能更好发挥中兽药的作用。
3.中兽药有效成分:需提取、分离和纯化
这是有效利用中兽药的重大课题,很多人在这方面做了大量的工作,但至今还达不到满意的地步。总的认为应该利用最新的科学技术,工艺流程不能过于繁复,而且成本要比较低廉。
4.中兽药的给药方案:需加强科学实验依据
目前中兽药给药方案的制定主要根据临床的防治效果,由于很少做药物动力学实验(很困难),所以中兽药的给药方案很多是“经验”式的,没有很多的科学实验依据,因此,导致目前的中兽药剂量不足、疗程偏短是普遍存在的问题。
5.中兽药的残留问题:值得关注
不少人说中兽药无毒、无残留、无耐药性是缺乏科学根据的。曾看过报道, 52种植物有致癌作用,有些动、植物的毒素的毒性比氰化钾不知强多少倍。中兽药在动物体内如何代谢、产生什么代谢产物、哪些产物有可能在可食性组织残留等等,目前知之甚少。对于中兽药是否也有残留问题?中兽药是否也存在食品安全问题?值得关注。
另外,中兽药需要现代化不容置疑,但是如何现代化却有许多不同的争论,我认为目前应该做好如下几项工作:
加强中兽药处方筛选研究;
加强评价和验证中兽药作用的疾病模型的研究;
进行中药的代谢和动力学研究;
进行中药的血清化学和血清药理学研究。
做好这些研究工作可以为探讨中药作用的物质基础和作用机制打下基础。
(三)关于宠物药的研发:还有发展空间
我国的宠物药前面已说及,按调查统计目前只占动物保健品销售额的1%~2%,尚有很大空间,据有关预测5~10年后我国宠物会有较大的发展,如果我们不在这方面增加投入,将来就可能让外国占领市场。宠物用药基本与人相似,可以选择价格较昂贵的药物,剂型和制剂也可以考虑技术含量较高的产品。宠物用药除了前述抗寄生虫药、抗微生物药外,非甾体抗炎药也是常用药物。
(四)关于兽用生物药物的研发:可进行适当研发
我国的兽用生物药物是比较薄弱的一环,除了常用的疫苗和少量诊断、检测试剂外,很多方面仍是空白。
目前国内外在兽用生物药物的研究主要有如下几方面:
基因工程疫苗 动物重大疫病的基因工程疫苗,例如禽流感、猪蓝耳病、口蹄疫、猪伪狂犬、狂犬病等的基因缺失疫苗。
多肽药物 包括多肽疫苗、抗病毒肽、抗菌肽、细胞因子模拟肽、诊断用多肽等。
免疫增强因子 如细胞因子、干扰素、抗体等。
新型促生长剂 如激素促生长剂(生长激素等)、天然来源植物促生长剂(甜菜碱、亚麻酸、香精油等)。
抗菌促生长剂代用品 如酶制剂、微生态制剂、有机酸、寡糖、短链脂肪酸等。
生物药物发展迅速,前景看好,但是这类药物属高科技产业,需要大量人力、物力的投入,研究周期长,也有较大的风险,有条件的单位和企业可以进行适当的研发。
(五)关于复方制剂的研发:应加以重视
国外研发复方制剂的产品较多,我国兽药在这方面是一个弱点,应该加以重视并在政策上给予适当的鼓励,因为复方制剂只要配方合理、技术路线和生产工艺可行,往往可以使药效大大提高,
对于复方制剂的研发思路,举例如下:
药效学的协同作用,如β-内酰胺类+氨基糖苷类;磺胺类+抗菌增效剂;β-内酰胺类+β-内酰胺酶抑制剂(如阿莫西林+克拉维酸);
药动学的协同作用,如β-内酰胺类+丙磺舒等;
扩大抗菌范围,如林可霉素+大观霉素等。
扩大抗寄生虫范围,如伊维菌素+吡喹酮等。
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