# 生物合成甾体（发酵与生物催化 API）

通过分枝杆菌发酵植物甾醇为 AD/ADD/9-OHAD 前体，再经生物催化与半合成精制，生产皮质激素与生殖激素类 API——这是一个已大规模离岸制造的层级，以欧洲的 Olon、Farmabios、Gadea，中国的天津天药，印度的 Symbiotec，以及生物催化 CDMO Asymchem 为代表。

Source: https://cn.bioecon.ru/technology/biosynthetic-steroids/
Updated: 2026-08-18



## 概览与价值链

标记：[EC: 指令 2001/83/EC + EDQM CEP / FDA DMF | OECD: Bio-pharma | Regulator: FDA（美国）、EMA（欧盟）、NMPA（中国）]

生物合成甾体是通过微生物发酵植物甾醇原料生成甾体前体（雄二烯二酮 AD、雄二烯二醇 ADD、9-羟基雄烯二酮 9-OHAD），再经生物催化与半合成精制为可的松、氢化可的松、布地奈德、睾酮与孕酮的皮质激素与生殖激素活性药用成分（API）。该制造已基本从美国外移至欧洲、中国与印度。Olon 与 Ajinomoto Bio-Pharma Services 在 cGMP 生物制药上合作；Farmabios 提供皮质激素 API 产品组合；Gadea Pharma 供应布地奈德等无菌皮质激素 API；天津天药是中国领先的皮质激素 API 生产商；Symbiotec Pharmalab 是垂直整合的甾体 API 专业企业（2026 年 IPO）；Asymchem 是一家生物催化 CDMO，其酶催化路线服务于甾体合成。

生物合成甾体的关键方向：
1. **植物甾醇生物转化（Phytosterol Biotransformation）：** 分枝杆菌对大豆/木材来源植物甾醇的侧链裂解，生成 AD、ADD 与 9-OHAD——每个生物合成甾体的上游。
2. **皮质激素 API 制造（Corticosteroid API）：** 可的松、氢化可的松、布地奈德、泼尼松龙等肾上腺皮质激素——Olon、Farmabios、Gadea Pharma、天津天药、Symbiotec。
3. **雄激素与生殖激素 API（Reproductive Steroid）：** 用于替代治疗与避孕的睾酮、孕酮、诺孕酯及其前体。
4. **生物催化 CDMO（Biocatalysis）：** 酶催化的区域与立体选择性甾体转化（17α-羟化、Δ1-脱氢）——Asymchem 及 CDMO 同业。

### 行业价值链

```
[大豆 / 木材植物甾醇] ──> [分枝杆菌发酵 → AD/ADD/9-OHAD] ──> [生物催化 + 半合成精制]
                                      │
                             （GMP 结晶、CEP/DMF）
                                      │
                                      ▼
[制剂级 API] <─── [可的松 / 睾酮 / 布地奈德] <─────┘
```

### 价值链层级

| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|:---|:---|:---|
| **植物甾醇原料** | 大豆/木材甾醇萃取（β-谷甾醇、豆甾醇、菜甾醇） | 输入：大豆/木油。<br>输出：植物甾醇。 |
| **发酵 / 生物转化** | 分枝杆菌侧链裂解为 AD、ADD、9-OHAD | 输入：植物甾醇、分枝杆菌。<br>输出：甾体前体。 |
| **生物催化与半合成精制** | 酶催化羟化/脱氢及化学步骤至最终甾体 | 输入：前体、酶。<br>输出：甾体 API。 |
| **API 纯化与 GMP** | 结晶、杂质控制、CEP/DMF 申报 | 输入：粗 API。<br>输出：GMP API。 |
| **制剂级供应** | 向口服、无菌、外用制剂厂发货 | 输入：API、资料。<br>输出：成品药。 |
| **供应安全与药物警戒** | 药典合规、供应链韧性、药物警戒 | 输入：现场数据。<br>输出：质量、供应。 |

该行业的跨领域技术：
- **分枝杆菌植物甾醇降解（Phytosterol Biotransformation）：** 分枝杆菌选择性裂解植物甾醇侧链，生成 AD/ADD/9-OHAD——替代薯蓣皂素化学合成的通用前体。
- **生物催化立体化学（Biocatalysis）：** 酶催化的 17α-羟化、Δ1-脱氢与 11β-羟化引入皮质激素活性所需立体化学，选择性高于化学路线。
- **无菌与高效能 API CMC（API CMC）：** 无菌皮质激素 API（Gadea）与高效能皮质激素 GMP 需要专用颗粒与隔离工程。

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## 美国

美国是甾体 API 的最大消费方，但已不再是主要生产方：甾体 API 制造已基本外移至欧洲、中国与印度，美国层级作为买方/制剂方。

### 离岸制造、FDA DMF、供应安全
- **离岸 API 层级：** 美国制药公司通过 FDA 药物主文件从欧洲（Olon、Farmabios、Gadea）、中国（天津天药）与印度（Symbiotec）制造商采购皮质激素与生殖激素 API，美国本土发酵产能有限。
- **FDA DMF 框架：** 甾体 API 通过 FDA 药物主文件与 cGMP 检查进入美国供应链，皮质激素产品以 NDA/ANDA 作为仿制药与品牌药审评。
- **供应安全：** 集中的离岸甾体 API 生产使供应安全成为美国反复出现的政策关切，尤其是医院关键的皮质激素。

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## 中国

中国是全球最大的甾体 API 生产国，天津天药为领先的皮质激素制造商，Asymchem 为全球生物催化 CDMO。

### 天津天药、Asymchem、NMPA
- **天津天药药业：** 中国领先的皮质激素 API 生产商，由植物甾醇生物转化生产氢化可的松、泼尼松龙及相关肾上腺皮质 API，供应全球。
- **Asymchem（凯莱英）：** 生物催化 CDMO，其酶催化路线服务于甾体及更广泛的 API 合成，支撑从传统化学半合成向生物催化的转变。
- **本土集群：** 中国的植物甾醇发酵集群（含浙江仙居地区）是全球最大的甾体 API 生产基地，向全球出口可的松与生殖激素 API。
- **NMPA 框架：** 甾体 API 在 NMPA cGMP 检查下生产与出口，API 资料向 FDA/EDQM 等监管机构申报。

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## 欧盟

欧洲拥有三家专业甾体 API 制造商——Olon、Farmabios 与 Gadea Pharma——以及 EDQM 认证程序。

### Olon、Farmabios、Gadea、EDQM
- **Olon（意大利）：** 生物制药 CDMO，于 2025 年 10 月宣布与 Ajinomoto Bio-Pharma Services 合作，强化欧洲 cGMP 发酵与甾体及其他复杂 API 产能。
- **Farmabios（意大利）：** 提供皮质激素 API 组合，在肾上腺皮质与生殖激素制造领域历史悠久。
- **Gadea Pharma（西班牙）：** 供应布地奈德（口服与吸入）等无菌皮质激素 API，用于吸入及其他无菌场景，隶属 Minakem 集团。
- **EDQM CEP 框架：** 甾体 API 通过欧洲药品质量管理局（EDQM）适用性证书（CEP）及指令 2001/83/EC 的欧盟药品集中监管进入欧盟供应链。

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## 领先企业与科研机构

| 企业 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特点 | 2026 状态 |
|:---|:---|:---|:---|:---|
| **Olon** | 🇮🇹 意大利 | *甾体 API / CDMO* | 发酵、Aji Bio 合作 | commercial |
| **Farmabios** | 🇮🇹 意大利 | *皮质激素 API 组合* | 肾上腺皮质、生殖 | commercial |
| **Gadea Pharma** | 🇪🇸 西班牙 | *布地奈德无菌皮质 API* | 无菌皮质激素、Minakem 集团 | commercial |
| **天津天药** | 🇨🇳 中国 | *氢化可的松、泼尼松龙 API* | 植物甾醇生物转化（CN 龙头） | commercial |
| **Symbiotec Pharmalab** | 🇮🇳 印度 | *垂直整合甾体 API* | 甾体 API 专业、2026 IPO | commercial |
| **Asymchem** | 🇨🇳 中国 | *生物催化 CDMO* | 酶催化甾体合成 | commercial |

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## 技术栈与创新

该技术栈将分枝杆菌植物甾醇发酵与酶催化立体精制及 GMP 无菌 API 结晶相结合，取代较老的薯蓣皂素化学合成。

1. **植物甾醇生物转化（Phytosterol Biotransformation）：**
   - 分枝杆菌选择性裂解 β-谷甾醇/豆甾醇的脂肪侧链，生成雄二烯二酮（AD）、雄二烯二醇（ADD）与 9-羟基雄烯二酮（9-OHAD）——支撑整个生物合成甾体工业的通用前体。
2. **皮质激素 API 制造（Corticosteroid API）：**
   - Olon、Farmabios、Gadea、天津天药与 Symbiotec 通过区域选择性羟化将 AD/ADD/9-OHAD 前体转化为氢化可的松、泼尼松龙、布地奈德等皮质激素，Gadea 专注于无菌吸入 API。
3. **生物催化 CDMO（Biocatalysis）：**
   - Asymchem 及 CDMO 同业应用酶催化的 17α-羟化、Δ1-脱氢与 11β-羟化引入皮质激素立体化学，选择性与废物排放均优于化学路线。
4. **无菌与高效能 API CMC（API CMC）：**
   - 无菌皮质激素 API（Gadea 布地奈德）与高效能皮质激素 GMP 需要专用结晶、颗粒与隔离工程，并按 EDQM CEP 与 FDA DMF 资料执行。

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## 价值链与生产管线

### 生物合成甾体 API 工业管线（EDQM CEP / FDA DMF）

```
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. 植物甾醇原料           │ ───> │ 2. 发酵 / 生物转化        │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                   │
                                                   ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. API 纯化与 GMP         │ <─── │ 3. 生物催化与半合成精制   │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 制剂级供应             │ ───> │ 6. 供应安全与药物警戒     │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
```

#### 阶段 1：植物甾醇原料
植物甾醇（β-谷甾醇、豆甾醇、菜甾醇）从大豆或木材来源的塔罗油甾醇物流中萃取并纯化，作为甾体发酵的碳源。

#### 阶段 2：发酵与生物转化
分枝杆菌发酵选择性裂解植物甾醇侧链，以千吨级规模生产雄二烯二酮（AD）、雄二烯二醇（ADD）与 9-羟基雄烯二酮（9-OHAD）前体（天津天药与中国集群全球领先）。

#### 阶段 3：生物催化与半合成精制
酶催化羟化与脱氢（Asymchem）加上定向化学步骤，将前体以高区域与立体选择性转化为氢化可的松、泼尼松龙、布地奈德、睾酮与孕酮。

#### 阶段 4：API 纯化与 GMP
甾体 API 在 cGMP 下结晶、杂质分析并放行，由 EDQM 适用性证书（CEP）与 FDA 药物主文件（DMF）资料支持全球供应。

#### 阶段 5：制剂级供应
GMP API 按药典规格（Ph.Eur.、USP）向欧洲、美国及全球的口服、无菌吸入、外用与注射制剂厂发货。

#### 阶段 6：供应安全与药物警戒
集中的离岸生产使供应链韧性与 cGMP 再检查成为持续关切，上市后药物警戒贯穿庞大的仿制药与品牌药组合，跟踪甾体产品的安全性。