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中国化妆品原创原料新名片——百花齐放的重组胶原蛋白产业

2022-09-05 11:00 互联网

  

  重组胶原蛋白在中国:百花齐放

  3.1 重组胶原蛋白,中国化妆品原创原料的名片

  原料是化妆品的源头,化妆品原料的创新性和先进性决定了护肤品的创新性和先进性。因此,独特的原料一直是化妆品行业致力构建的核心竞争力之一。

  全球著名的化妆品集团,无一不坐拥各自独具特色、个性鲜明的原料,例如:欧莱雅集团凭借着玻色因(羟丙基四氢吡喃三醇)在抗老市场上乘风破浪,凭借着“麦色滤”防晒剂组合,在防晒产品市场上名列前茅;又如宝洁集团凭借pitera(半乳糖酵母样菌发酵产物滤液)对皮肤细滑度和光泽度等的综合改善,在收获市场广泛认可的同时,将微生物发酵类成分的关注推向新高点;德国拜耳斯道夫集团借助分子药物设计技术成功开发出高效的美白剂630(异丁基噻唑基间苯二酚),在美白市场打开了新局面。

  纵观中国化妆品行业,也有把化妆品成分发扬光大的先例,例如透明质酸钠这种广泛应用的保湿剂,全球超过70%的市场被中国占据。不过,透明质酸钠作为一种通用原料,几乎所有产品都有添加使用,功效特点上还不够鲜明。

  而胶原蛋白作为真皮之中至关重要的功能蛋白,也是谈及皮肤修护乃至紧致、抗皱等话题时不可避免的一类热门成分。

  重组胶原蛋白有全长型、功效片段型和功能强化型等多种类型,也可以根据需求对其分子量、组合等进行定向设计,从而可以使产品更独特、更鲜明。中国有一家企业就做到了这一点:巨子生物。它先于行业实现重组胶原蛋白的规模化生产,并将其应用于护肤品中,构筑了中国化妆品企业在化妆品原料上的一道护城河,也成为中国化妆品原料创新的一张名片,其意义不亚于玻色因之于欧莱雅、pitera之于宝洁,更为未来更多的中国原创化妆品原料的开发和应用提供了极好的成功案例。

  3.2 活跃的中国重组胶原行业

  巨子生物重组胶原蛋白研究和产业化的成功起到了示范效应,引起了生物材料行业和投资者的竞相关注。大量生产厂家和投资公司涌入重组胶原蛋白市场,催生了各种概念和多种类型的重组胶原蛋白生产。根据弗若斯特沙利文提供的行业研究报告:专业皮肤护理、肌肤焕活、生物医用材料和一般护肤是重组胶原蛋白技术成分重要的应用领域,其中专业皮肤护理行业占比最大。

  目前国内发展重组胶原蛋白且已成规模的公司中,巨子生物、锦波生物、江苏创健等企业备受关注。其中,巨子生物首席科学家范代娣教授从1999年便开始带领科研团队进行重组胶原蛋白的研究,20余年间利用合成生物学研发出了33种不同类型的重组胶原蛋白,使得巨子生物成为全球重组胶原蛋白种类最丰富的企业之一。2022年,巨子生物作为主要单位参与起草了中华人民共和国医药行业标准《重组胶原蛋白》(YY/T 1849-2022),重组胶原蛋白行业的先行者地位得到认可。

  2021年4月,巨子生物全新推出的Human-like重组胶原蛋白仿生组合专研技术包括了重组Ⅰ型人胶原蛋白、重组Ⅲ型人胶原蛋白、重组类人胶原蛋白、mini小分子重组胶原蛋白肽这四种不同的重组胶原蛋白,可以通过不同的科学配比,实现修护或者抗皱紧致等不同的功效。

  而同处于重组胶原蛋白赛道的其他企业,近年来也相继起步,逐步发展:

  2008年,锦波生物成立,主打重组Ⅲ型人源化胶原蛋白;

  2015年,江苏创健成立,也开始投入在重组胶原蛋白方面的研究与产品开发;

  同年,江苏聚源生物成立,主要生产和开发重组Ⅲ型人源化胶原蛋白的相关护肤产品,并供应给化妆品行业作为原料使用。

  自2021年起,重组胶原蛋白赛道热度飙升,各大集团、企业以及品牌均开始在这个赛道发力:

  2021年3月,丸美股份与暨南大学联合,开发出以重组人源化胶原蛋白成分为主打的护肤产品并大力向市场主推;

  2022年8月,资生堂集团和博裕一起设立资悦基金并投资了江苏创健;

  而就在刚刚过去的8月30日,华熙生物也欲将胶原蛋白打造继透明质酸之后的第二个战略性生物活性物,正式入局重组胶原蛋白赛道。

  能被如此看好并成为当下热门的原料成分,正处于市场导入期的重组胶原蛋白,市场上量空间及潜力巨大,市场价值不言而喻。

  此外,其它具有护肤潜力的蛋白也逐渐引起了行业重视,有厂商已在尝试开发重组纤连蛋白等。

  这些活跃的重组胶原蛋白研究和开发企业也紧密地与各著名大学、科研院所、临床机构建立合作,不断研究和探索重组胶原蛋白的技术和应用边界,在全球化妆品行业中逐渐形成了一道靓丽的“中国风景线”。可以预见,未来还有更多类型的重组胶原蛋白及来自重组胶原蛋白的活性片段、相应的稳定技术、载体技术、制剂与配伍技术等被开发出来,形成更全的品种类目和更多的产品线。

  3.3 不同类型重组胶原蛋白解析

  根据重组胶原蛋白的结构特点,学术界将重组胶原蛋白分为三种类型:重组人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白和重组类胶原蛋白。其中,重组人胶原蛋白可以是具有完整三螺旋结构的全长胶原蛋白,也可以是具有功能区全长氨基酸序列的单链或者氨基氨酸序列与人胶原蛋白全长α链部分一致的功效片段。同时指出:由于合成生物学技术水平受限,目前市场上未出现具有完整三螺旋结构重组人胶原蛋白,其原因主要有两点,第一,具有完整三螺旋结构的重组胶原蛋白不溶于水,应用场景存在局限性,第二,目前在哺乳动物细胞体系表达量较低,技术上也存在一定困难,很难规模化生产,而微生物表达现阶段还存在技术瓶颈。所以市场上应用的主要是除此之外其他类型的重组胶原蛋白。

  关于三种类型的术语描述分别是:

  重组人胶原蛋白:由DNA重组技术制备的,含有人胶原蛋白特定类型基因编码的全长(至少含有全部螺旋域)或部分基因序列(至少含有螺旋域)的重组蛋白,具有胶原蛋白理化性质和生物学功能,但非必须具有三螺旋结构;

  重组人源化胶原蛋白:由 DNA 重组技术制备的,含有人特定类型或不同类型胶原蛋白基因编码的部分序列,经基因编辑、组合、拼装、剪辑等制备的人胶原蛋白类似物,具有蛋白质结构,可无或有三螺旋结构,具有胶原蛋白理化性质和生物学功能;

  重组类胶原蛋白:由DNA重组技术制备的经设计、修饰后的特定基因编码的氨基酸序列或其片段,或是这类功能性氨基酸序列片段的组合。其基因编码序列或氨基酸序列与人胶原蛋白的基因编码序列或氨基酸序列同源性低。

  不难看出,在重组胶原蛋白领域,重组人胶原蛋白的氨基酸序列与人100%同源,所以安全性和功效性都毋庸置疑,但如前所述,由于具有完整三螺旋结构的重组胶原蛋白不溶于水,进而影响产品开发过程中的可加工性合皮肤吸收性等,故在护肤领域的应用可能性较低,在医用生物材料(如人造血管、止血海绵、人造骨、烧烫伤敷料等)领域的应用价值也有所限制,目前从理论上看用于皮肤填充剂可能在抗降解方面具有一定的优势。而重组人源化胶原蛋白中的拼接或重复片段的氨基酸序列也与人胶原蛋白100%同源,从概率上讲安全性和功效性也有所保证,对于功效片段拼接或重复后可能产生的风险及功效变化只需要按照标准化方法和流程按成验证工作即可。从前期的研究数据来看,目前重组人源化胶原蛋白不仅实现了高安全性且功能也得到了一定程度的强化,在重组胶原蛋白家族属于创新性的一类。我们知道,蛋白质的一级结构也就是氨基酸序列决定其功能,所以,其他类型的重组胶原蛋白则在功能具有显著优势,兼具了功效性、可加工性和安全性,目前成为重组胶原蛋白市场的主流。

  目前市场上存在重组胶原蛋白宣传不规范的行为,比如使用“全人源重组胶原蛋白”、“去端重组胶原蛋白”以及“类人(源)重组胶原蛋白”等不规范用语,实质上都是重组胶原蛋白。值得一提的是,“类人”是巨子生物较早的注册商标,当时行业内尚无“重组”这一概念。在国家药监局制定并发布的行业标准中有关重组胶原蛋白的类型中也没有出现“类人”字眼,因此巨子生物的“类人”胶原蛋白就是属于重组胶原蛋白中的一种,属于学术领域重组类人胶原蛋白中的一种,其重复的功能片段的氨基酸序列来源于人Ⅰ型胶原蛋白α1链,也就是100%同源。

  3.4 小结

  人类对于重组胶原蛋白的研究历程不过几十年,但已经逐渐完成从微观结构探知到利用合成生物学技术量产、从实验室到工厂、从行业先锋“摸石头过河”到整个重组胶原蛋白行业的“百花齐放”的转变。巨子生物作为重组胶原蛋白行业中的先行者,致力于将重组胶原蛋白这一新型生物活性成分广泛运用于多个领域,并取得了巨大成功。在巨子生物的带动下,更多的中国企业将产学研结合,利用自身优势,开发了不同类型的重组胶原蛋白,并已广泛应用于多种护肤和生物医学产品中。

  同时也要看到,目前重组胶原蛋白行业可量产和应用的种类还不够多,多种类型重组胶原蛋白的生物活性和作用机理等还有待进一步深入研究;随着越来越多的厂家进入到重组胶原行业或者使用重组胶原蛋白作为原料生产护肤品,也难免会有虚假宣称、概念添加等泥沙俱下的局面。

  但无论如何,经过一代人的努力,目前中国的重组胶原蛋白行业已在全球脱颖而出。重组胶原蛋白已成为一张中国化妆品原创原料的名片,并必将拥有更远大的前景,崭露锋芒。

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