一粒沙里见世界 一颗微球舞乾坤

科技   2024-11-10 15:36   湖北  



——专访艾捷博雅创始人汪群杰博士



    “玩了一辈子的沙子,半辈子的色谱”。这是连续创业者汪群杰博士对自己最简要的描述,同时也令人不禁想起“一沙一世界”的寓意。20年前,从最初突破硅胶微球大规模制造技术开始,汪群杰博士就和他的同仁、支持者们开启了打造一个色谱世界的追梦之旅。艾捷博雅,作为汪群杰博士第二次创业的主体,又将为这个色谱世界带来什么样的技术、成就和感悟?通过汪群杰博士对分析测试百科网下面的分享,让我们一同去看看这个更加炫丽的色谱世界吧。



苏州艾捷博雅科技有限公司 汪群杰博士


  南开大学毕业后,汪群杰赴法国攻读博士,并从师于法国科学院院士Corriu教授;1992年底加入美国南加州大学Olah教授团队,从事硅化学和膜材料的博士后研究,亲历了Olah教授荣获1994年诺贝尔化学奖。1996年,汪群杰加入了惠普公司的色谱研发部(后为安捷伦的核心部门之一),从事色谱分离材料的产品研发。



 一次创业 突破色谱“芯片”封锁





  汪群杰常说自己“玩了一辈子的沙子,半辈子的色谱”。这“沙子”说的是色谱分离柱装填中最常用硅胶材料。色谱柱是色谱分离的核心,而填料是色谱柱的核心,以色谱柱为主的色谱分析耗材市场规模是30亿美元。而在21世纪初时,该市场全部由国外公司垄断;其中最重要的原因是:色谱柱最常用的填料(球形硅胶基质)被国外垄断。如果用今日大家熟知的芯片来类比的话,硅胶微球就是色谱“芯片”。


  为了突破硅胶微球的国外封锁,实现色谱“芯片”的国产替代,2004年汪群杰回国创立了博纳艾杰尔。2006年,博纳艾杰尔牵头承担了国家科技部“十一五”科技重大支撑计划中“高性能色谱分离材料和色谱柱的研制”项目,并直接负责实现球形硅胶基质材料的开发和产业化的目标。当时国内硅胶微球制备技术只停留在实验室,中国没有规模化生产的公司。


  汪群杰表示:规模化生产的真正难度是一个系统工程问题,是要将整个工艺的7-8个步骤的40-50个工艺参数进行优化和控制,从而达到一致性的性能和指标。汪群杰博士创办的第一家公司正是依靠这种“科学的工匠精神”,经过多年的反复、大量的实验和不断的思考、提升,实现了国内第一个球形色谱硅胶的国产化。


  在突破硅胶微球的核心技术后,就可在核心微球上进行各种键合,从而制备出“一生万象“的各种填料,装填入各类色谱柱和固相萃取柱实现分离和纯化。


  2004年就进行“芯片“级的国产替代必定非常艰难。汪群杰在创业中勤学苦练,也遇到了很多贵人和创业伙伴,获得了天津和国家部委的支持,还迎来了2008年”三聚氰胺“事件的机遇。经过十年左右的打拼,汪群杰的第一家公司在色谱填料和固相萃取材料的工业化方面走在了中国市场前列,实现了行业内对多个进口名牌的替代,年销售额近2亿,连续三年(2011-2013年)上榜福布斯最具潜力中国科技型企业。2016 年,丹纳赫集团子公司SCIEX完成对该公司的收购,汪群杰在丹纳赫工作至2020年。



二次创业 两大使命


  2020年,汪群杰开始了他的又一次创业,成立了艾捷博雅集团。艾捷博雅主要面向工业用户,即工业色谱纯化的应用,以及部分生命科学应用。”当时我们看到,生物制药领域有很大的机会和趋势,生命科学近年来亦是高速创新和发展。围绕两个细分市场,我们继续依托色谱核心技术提供解决方案。”汪群杰说。


工业色谱 国际一流 降本增效

  2020年,艾捷博雅开发出可达到国际一流水平的Bonnasil硅胶基质的色谱填料,并在此基础上开发了在线精密监测的技术和设备,从而实现在工业色谱纯化整体技术上的提升,为药企提升效率、降低成本。艾捷博雅还同时实现了多个品种,助力国内原料药提升标准,达到甚至超过原研的纯度标准。


  汪群杰举例说:“硅胶基质的色谱填料,业界熟知的品牌是瑞典的某品牌,自1984年其产品上市后几乎垄断了胰岛素的纯化。二次创业时,我们以此为目标,三年后攻克了所有的技术难题,达到了同等标准。”


  近年来,艾捷博雅重点关注生物制药热点领域的分离纯化,包括多肽、核酸药物、合成生物以及发酵等等。其中,多肽是近两年的热门市场,口服肽、GLP靶点备受关注。核酸药物则是随着mRNA疫苗而大火,海外已有10余款核酸药物获得批准,中国核酸药物市场也在快速发展,市场规模在千亿级。


  从硅溶胶原料开始,艾捷博雅已生产出一系列工业制备硅胶色谱填料(包括通用型、多肽/胰岛素专用型、耐碱型等),并利用优秀的的孔均一技术和独有的非对称键合技术,极大的改善了分离效果和提高了分离纯化效率。将行业里主流、需求量大的硅胶基质填料实现了完全国产化,已建成年产吨级的工业色谱硅胶基质分离材料生产线。此前被瑞典品牌等长期垄断占据的多肽及胰岛素分离纯化市场,已有多家药企开始用艾捷博雅生产的填料替代进口。迄今艾捷博雅已合作了40余家生物医药企业,其中成规模采购,订单金额在几十万级别的有10余家。据客户反馈:艾捷博雅的产品性能已能完全替代进口主流品牌,并具有极高的性价比。




  据笔者了解,工业制备色谱所用填料数量和金额巨大,若采用艾捷博雅的填料和进口性能一致,药企一次投产可节约数百到上千万人民币。而且,如果没有艾捷博雅的国产替代,进口品牌一旦形成“卡脖子”式的垄断,有可能任意涨价甚至禁售,就如我们在芯片领域遇到的情况一样。因此,艾捷博雅不仅让中国药企今天可以降本增效,而且还确保了明天的供应链安全。


  艾捷博雅的工业纯化技术被选为国家级合成生物学创新平台的核心技术,正在向实现年产百吨级、连续的高通量色谱纯化目标迈进;近期,艾捷博雅还参与了工信部的核苷(高纯核酸)和高纯氨基酸的制造技术升级项目。


  为了更好满足生物制药领域客户的需求,艾捷博雅还发展了生物制药领域的高端制造技术,比如为智能生物反应器配套多种自动化设备(生物过滤完整性测试仪,无菌接管机和封管机,高通量蛋白纯化仪),通过在自动化设备、材料、工艺方法上全方位的进口技术替代,逐步走向全方位的技术创新。


  汪群杰还与上下游企业、科研院所合作,共同搭建了技术开发、验证和推广的开放式平台---博创合成生物学平台。该平台联合了天津科大、天津工生所、华东理工和深圳先进院等先进技术的源头,迪比尔、博蕴纯化装备材料科技、擎科生物等高端装备企业以及康希诺、凯莱英、瑞博、全合成等生物医药企业,从而加快实现生物制药高端制造技术的创新和发展。


 磁性固相萃取 国际首创 应用广泛

  在生命科学领域,汪群杰的志向更加高远,要做国际原创、国际首创的产品。


  在掌握微球和键合制备的核心技术基础上,艾捷博雅原始创新,将磁性材料结合于键合制备工艺中,推出了mSPE(磁性固相萃取)的一系列填料和配套产品,并获得2023年度中国检验检测学会科学技术进步一等奖。



新型磁性分离材料示意图


  mSPE将传统的固相萃取改动为“移动床”式的固相萃取,在提取净化过程中只需移动mSPE固体,过去碰到的漏液、流速是否均匀等难题都不复存在,自动化成为非常简单可靠的过程,并大幅提升提取净化速度,节省2/3的时间。


  mSPE应用广泛,可以代替市场上所有传统SPE方法;而率先采用该方法的就是临床质谱,因为其最大挑战正是样品前处理。采用磁性SPE后,艾捷博雅针对临床质谱应用,设计了“单件流”的自动化流水线模式,开发出MS Automate MB 生物样本智能分离全自动净化系统。


基于磁性介孔材料的自动化萃取系统


  艾捷博雅发明的这一技术已获得临床质谱大多数头部企业的青睐,华大基因、凯莱谱、美康医学、英盛医学检测、梅斯质谱、品生医学等都在进行这一技术的推广应用;其中已经有3家有相关的试剂盒上市。


  “市场上有很多免疫磁珠、核酸提取磁珠;2020年艾捷博雅发明了做小分子提取的磁珠,不仅在中国,而且在全球都很受关注。”汪群杰表示,“今年ASMS上,mSPE产品受到大学教授、实验室人员和参会企业的广泛关注,很多专家有兴趣来跟我们一起合作。除了在临床质谱上的初期应用成功,今后在多组学、蛋白质组、代谢组、寡核苷酸检测、血糖浓度测定等方面,mSPE还有非常广阔的市场。在与合作方的共同努力下,我们已经开发出大量的方法,未来1-2年,大家将看到mSPE的更多应用。”



20年创业 16字箴言


  回顾20年的创业旅程,汪群杰凝练出几个关键词:抓住机遇、坚持创新、服务客户、合作共赢。


  首先,创业要抓住机遇,还要顺势而为。“2004年我回国创业时,中国制药行业正开始广泛使用HPLC替代原有质量控制方法,我们就能应对需求,发挥特长来开发分析型液相色谱的填料、色谱柱以及配套仪器设备。另一方面,中国的制药CRO正在快速发展,我们可为他们提供实验室快速纯化色谱仪和一次性的制备色谱柱。针对食品安全爆发的机遇,我们开发了国内最早的固相萃取系列产品,并建立了生产制造的体系。因此,博纳艾杰尔在色谱行业是国内发展最快的企业。”汪群杰回顾说。


  第二,坚持创新。从博纳艾杰尔到现在的艾捷博雅,我们的产品一定具有差异化的竞争力。


  第三,服务客户所有的上述创新不是想当然,也不是为了满足个人的爱好;本质上一定要让客户能够从中获益,能够解决客户没有解决的问题,或者能够帮助客户降本增效。


  第四,合作共赢。“无论是同我们的合作伙伴,还是公司的同仁,甚至包括我们的竞争对手,我们都是在追求合作,而不是通过挤压合作方或者对手来获利,一定要1+1>2,实现共赢。“

  除了上述创业的思考,汪群杰还特别感谢了20年来的“贵人“们:首先要感谢政府的支持,无论是政策、资金还是道义上的支持,对企业都非常重要。其次要感谢公司的同仁、创业路上的朋友们、合作伙伴们长期的鼓励和支持。



 未来发展规划


  2022年,艾捷博雅成功完成了数千万人民币的A轮融资,三一创新投资领投,同创伟业、元禾控股、尚势投资等知名投资机构共同参与。2023年,艾捷博雅完成近亿元B轮融资,由同创伟业和嘉睿投资联合领投,元禾控股、海棠基金、苏州园区科创基金、酬勤资本等投资机构加入。


  谈到公司未来战略,汪群杰表示:首先在生物制药领域,合成生物学高速发展,许多产业的生产都可从原来的化学合成法转变为生物制药所用的方法。从挑战来看,除了生物学、发酵工艺方面,还有下游提取和纯化的挑战。大量的医药中间体、原料药,食品添加剂、化妆品添加剂,都可由原来的化学合成法转为生物合成方法,其对纯度的要求比简单发酵的产品要求高得多,需要大幅提升纯化的纯度和效率。


  过去,模拟移动床(连续流色谱纯化)技术早在上世纪60年代就应用于工业纯化,但大部分都用在纯度要求不高(如90%)的场景下。今日面对高纯度纯化的大量需求,需要从填料、设备、工艺方法上来一场革命性的创新。


  “这是艾捷博雅3-5年的一个目标:打造工业色谱4.0的技术平台,包括提升填料本身的分离能力、耐受性等性能,纯化设备实现更精准的在线监测和反控。”汪群杰说,“我们已在填料和工业设备的模块上完成相应的开发,正在寻找合适的项目来应用,从而打造出展示的案例。”


  在分析检测领域,艾捷博雅的重点是针对热点的组学应用,将mSPE用于更多的科研、生命科学领域;同时为IVD行业提供高效低成本的方案,从而让病人真正用得起临床质谱,让精准的质谱检测替代更多的原有检测方法。“我们也将不断提升方法的效率、通量、可靠性,最终能够替代原有的固相萃取或其它分离技术。”


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