500亿美元市场，药石科技如何用分子砌块打通CXO全产业链？_

作者 | 东北一度

在CXO行业，药石科技绝对是一个特殊的存在，他所主营的分子砌块占据了化药研发的最前端，并且以此为基础向后端的小分子CDMO业务引流。公司通过多年的研发，已积累了超过8万个砌块，这也为公司向药物发现CRO业务提供了条件。

从公司业务布局来看，一家能横跨CXO全产业链的潜力标的正在快速积蓄能量。

1、公司基本情况

南京药石科技股份有限公司成立于2006年，2008年10月南京药石药物研发有限公司正式运行，2015年完成股改，2017年11月正式在创业板发行。公司先后在2016年和2018年完成两次重要交易，2016年收购建立山东药石，2018年参股建立浙江晖石，助推公司业务从专注于临床前的砌块研发向工艺生产等产业链后端发展。

表 2017年上市后公司发展进入快车道

资料来源：公司官网、开源证券研究所

公司股权结构清晰，创始人之一杨民民博士直接持有公司20.68%的股份，并通过多个公司持股平台持有公司股份，为公司实际控制人。

图公司股权结构清晰，董事长直接持股比例达20.68%

资料来源：Wind、开源证券研究所

子公司布局创新分子砌块、中间体、原料药及制剂的全产业链业务，具有为下游创新药客户提供全方位服务的能力。

分子砌块研发及生产：①美国药石的主营业务为从事新型药物分子砌块的研发、销售及海外市场拓展，为药石科技在美国的研发和销售平台，美国药石对公司在海外的发展极为重要：美国药石贴近终端客户，有利于开发新客户、获取更多订单、收集客户、竞争对手的相关信息。②富润凯德主营业务为四元环分子砌块研发、生产。③智微生物、浙江药石化学负责技术咨询与推广，产品销售等业务。

一站式CDMO平台：①山东药石主要是关键中间体/注册起始原料药生产基地；②浙江晖石作为关键中间体/原料药生产基地；③药建康科从事高端仿制药及制剂的研发与生产工作。新药研发与孵化：公司与子公司安纳康共同搭建的新药筛选与药物发现技术平台，是公司的新药孵化平台，从事自主新药发现与对外新药发现技术服务。

图公司业务板块拆分

公司核心管理层在医药研发领域总共拥有超过50年的从业经历，均是一线研发出身公司。创始团队中的四名核心成员：杨民民博士、董海军博士、赵树海博士、吴希罕博士均为海归博士/博士后背景，并在罗氏研发中心有过小分子药物早期研发和管理经验。罗氏中国研发中心是罗氏在新兴市场的第一个研发中心，也是目前在华外资运营最为成功的研发中心之一。创始团队在罗氏的多年研发经验中积累了丰富的小分子创新药研发经验，也从中发现了药物化学研究过程中的相关痛点，并从中发展起来了药石的“砌块模式”。

2、从研发到生产，分子砌块应用领域广阔

分子砌块是组成药物的“乐高积木”

分子砌块（Building block）是用于设计和构建药物活性物质的小分子化合物，属于底层结构化合物，就像是乐高积木一样，是药物分子合成的原材料。具有种类丰富、结构新颖的特点。

分子砌块的概念引入是对建筑业的一个类比，广义的分子砌块包含了所有可以用于合成一个药物分子的原材料，狭义的分子砌块则会和普通科研试剂的概念有一定区分。

以组装电脑进行类比，普通试剂相当于一个二极管，往往较为便宜且容易制备，砌块的话则相当于CPU的概念，需要在普通试剂的基础上进行一些组装，合成难度较大，具有一定的壁垒。与普通试剂相比，砌块可以显著提高合成效率，对于合成一个药物分子来说，从普通试剂出发可能需要10步以上的步骤以及需要3周以上的时间，从分子砌块出发，则只需要5步左右的步骤，1周左右的时间即可完成。

从商业化生产的角度，分子砌块等同于医药中间体的概念，两者的区别是分子砌块的概念在药物研发中进入的时间段更早，会在早期研发阶段就会有砌块的概念，而医药中间体是在确定了药物分子之后，所以在临床及商业化阶段才会有涉及。

图分子砌块的定义

资料来源：DrugBank，兴业证券经济与金融研究院

分子砌块的主要应用领域分为临床前早期药物化学研究阶段和临床/商业化生产阶段。

图分子砌块应用领域覆盖整个新药研发周期

资料来源：药石科技招股书、国海证券研究所

分子砌块最主要的一个作用是能在早期提升研发效率，在对于成百上千个分子的合成项目，选择合适的砌块能带来明显的时间效益。而对于药物化学家来说，设计分子的时候也会更多去检索已有砌块的目录，目录中存在的砌块会优先被设计并使用，在这种情况下，砌块不只是一个产品，更能对研发提供创新性的帮助。

分子砌块在临床/商业化生产阶段的地位等同于医药中间体或者起始物料，即药品的生产企业（药企或CDMO/CMO企业）通过购买，从砌块出发研究工艺路线并最终完成原料药或制剂的研发和生产。

对于工艺研发者而言，为提高研发效率，尽快研制出供临床试验或商业化销售的产品，其合成路线往往会参考其临床前小试的合成路线，这种情况下，分子砌块大概率会成为最终工艺路线的起始原料或中间体。这也是分子砌块业务的粘性所在，对于高合成壁垒以及市场布局较少的砌块，药品的工艺研发和生产厂商很难在临床早期阶段找到很多的供应商，随之就产生对临床前砌块供应商的依赖感。

分子砌块全球市场空间达500亿美元

从广义的角度来说，分子砌块相当于小分子创新药物研发和生产过程中的原材料和中间体，哈佛医学院健康政策系Richard G. Frank教授估计，全球小分子药物医药研发支出中有30%用于药物分子砌块的购买和外包。根据弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）的数据，2015年，全球小分子药物的销售额为963亿美元，2019年已迅速增长至1593亿美元，预计2025年能达到2568亿美元。据此测算，2019年分子砌块及外包服务的整体市场空间约为478亿元，到2025年能达到770亿美元。

图分子砌块的市场空间（亿美元）

资料来源：Journal of Health Economics，招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理

从全球市场来看，Alfa Aesar、Combi-Blocks和Enamine等海外企业已有30-40年的发展历史，进入市场早、规模庞大、技术水平先进、产品种类齐全、营销网络也遍布全球，拥有丰富的产品资源和供应商整合能力，在产品数量和产品系列上具有优势。

国内企业刚起步

整体上看，在分子砌块领域，国内厂商数量较多，大部分企业存在规模较小、技术落后、品种单一、产品低端的问题。对于国内代表性的企业也有十多年的发展历史，已步入束发之年，并在各自领域积累了一定的优势。

以药石科技为例，公司在四元环、五元环、氧杂环等创新型饱和脂肪烃有较大的市场份额。从已披露的分子砌块数量看，国内代表企业的品种数与海外企业有较小的差距或基本相当，在产品上具有一定的竞争力。在发展路径上，国内企业主要选择的是“分子砌块—高级中间体—原料药”等纵向一体化发展的模式，基于分子砌块绑定客户，逐步向下游拓展。

图主要国内外参与者

资料来源：皓元医药招股书

3、药石科技业务拓展

公司通过多年的发展，建立了以砌块业务为核心的主营业务，主要分为三个板块：分子砌块的研发/工艺和生产、基于分子砌块的CDMO和基于砌块的药物发现。

图药石科技业务模式

资料来源：公司2020年年报

基石业务——分子砌块

分子砌块的研发是公司创立之始发展起来的核心业务，依靠精心的设计，药石的砌块以其高成药性和高合成壁垒迅速打开市场，在小分子创新药研发的临床前阶段（提供公斤级以下砌块）赢得了不错的口碑。

在分子砌块业务中，公司采取以系列为主的开发模式，系统性构建研发团队对特定结构的合成知识和能力，拥有关键物料的工艺和生产储备，可以快速响应客户需求，形成系列产品技术优势。

2021年上半年。公司新增500多个热门分子砌块，合计设计6000余个分子，基本实现对当前热门靶点化合物如SHP2\BTK\含氟化合物等的全覆盖。目前，公司已开发60多个化学系列的分子砌块，其中有18个核心系列在多样性、新颖性及可持续供应上具有明显的优势，现有分子砌块数量达到86000多种，其中35000多个品种可以持续供应，3000多个品种可以提供公斤级以上的供应。

图 18个核心系列分子砌块具有明显优势

资料来源：公司官网

图公司在分子砌块领域优势明显

资料来源：公司官网、开源证券研究所

药石所处的行业可归属为小分子创新药产业链中的化学合成业务，根据产业链分工的不同可具体细分为：科研试剂、传统CXO公司（临床前CRO和CDMO）、原料药/医药中间体企业以及药企自身的研发部门和生产部门，药石主要与科研试剂、CXO公司和原料药/医药中间体公司产生竞争关系。药石将高壁垒的砌块作为其主要护城河，主要基于其砌块本身所带的产品属性、应用属性、壁垒属性和导流属性。

产品属性指药石的砌块主要以产品的形式提供给客户，不涉及专利的转让或者技术资料的交接，交给购买方的只是特定量级的砌块。临床前CRO业务需要将合成目标化合物的所有实验报告，包括合成路线、具体的反应操作和相关谱图数据都交付客户，客户可以将这些资料转交给别的CDMO公司进行放大工艺研究。

应用属性指的是药石的砌块专注于药物化学领域，其设计主要基于对药物化学相关文献和专利的分析，同时也会有CADD对其成药性进行预测，使得药石的砌块具有新颖性和高成药性，在药物化学研发人员中形成了口碑，新设计的砌块投入市场有望获得较高的渗透率，化学科研试剂公司的产品主要针对整个化学领域，其产品的设计更多考虑的是潜在用户的购买量和使用量，设计的成分占比较少，在研发人员处积累的口碑主要是SKU数和质量口碑，并无明显的学科和应用特色，具体产品也很难做到独家。

壁垒属性主要指公司主打砌块产品的合成壁垒非常高，通过合成文献的分析也可以发现公司的样本砌块合成难度较大，科研试剂公司很难在相关产品上与药石竞争，在临床及商业化阶段，药石在某些合成难度较大的砌块上依旧具有优势，到临床后期阶段客户寻找第二供应商会具有一定的难度。

导流属性指药石的砌块业务可以从临床前阶段出发，逐渐向临床阶段和商业化阶段去导流。临床前阶段（公斤级以下）业务的订单数是最多的，涉及的砌块种类非常多，可以帮助药石去打开市场，一定比例使用药石砌块的候选药物会逐渐进入临床I、II、III期阶段，基于前述的产品属性、应用属性和壁垒属性，客户倾向于继续将砌块部分向药石进行采购，相关的导流可使公司获得稳定的订单收入。

衍生业务——CDMO

很多用到药石砌块的候选药物逐渐进入临床阶段，药石的砌块业务也随之拓展至公斤级以上的工艺研发和生产，随着制剂业务的拓展，公司已具备小分子创新药研发和生产全过程CDMO的能力。

砌块从临床前公斤级以下级别向公斤级以上去导流的逻辑与临床前化学CRO向化学CDMO导流类似，即以临床前的小量级合成路线为基础去进行工艺研究合成效率会更高，因为大部分情况下无需对合成路线的整体方案进行大调整，主要是对具体某一步或某几个连续步骤的实验条件进行再摸索，并使得每个步骤都适合在大量级时能稳定生产。

图分子砌块各个步骤用量

资料来源：公司官网

创新业务——药物发现CRO

与此同时，公司通过多年的砌块研发，已积累了数万个砌块，这些砌块成为理想的药物片段（Fragment），可用于构建DEL（DNA-Encoded Library）库和FBDD（Fragment-Based Drug Design）中的片段库，这些技术配合虚拟筛选（Virtual Screen，VS）或更新的AI技术就可以进行早期药物发现的相关工作，从中筛选出的苗头化合物（Hit）可在药物化学团队的努力下进行小分子创新药的研发。

子公司安纳康运用时下最为前沿的药物发现技术建立了DEL\FBDD\CADD库。分子砌块是构建DEL及FBDD药物筛选片段库的原材料。DEL先进行片段之间的组合再进行筛选，筛出来的是苗头化合物，FBDD是将片段直接去进行筛选。

分子库的质量决定了后续能否针对靶标蛋白筛选到优质化合物，药石的分子库均是在自家具有极高可成药性且独特的原创分子砌块上建立的，因此，提高筛选命中率的同时也具有独一无二特性。

目前，公司在药物筛选领域已经取得了进展。

2020年9月17日，应世生物与药石科技达成创新药物研发战略合作协议，药石科技把从分子库筛选出的5个苗头化合物的所有权转让给应世生物，苗头化合物的平均转让单价约为200-300万元。

另外，公司还曾与客户签署一项先导化合物转让协议，项目单价为1500万元。以上合作的落地证明了公司新药筛选业务的可行性，同时也进一步印证了公司的分子砌块优异的成药性。

4、药石科技经营稳健，年复合增速超50%

2020年公司营业收入10.22亿，同比增长54.36%，2016-2020年年复合增速高达54.36%；归母净利润为1.84亿元，同比增长21.13%，2016-2020年年复合增速为50.36%。

2021年上半年实现营业收入6.21亿元，同比增长35.24%；归母净利润为3.81亿元，同比增长336.52%，增速较快的主要原因是报告期内公司处置长期股权投资产生2.22亿的投资收益，扣除非经常损益后的归母净利润为1.45亿元，同比增长77.16%，增速亮眼。

资料来源：公司年报、Choice

基于分子砌块业务合作，目前公司已与几乎所有全球排名前二十的制药公司开展合作，积累了一批优质的客户资源，海外客户贡献七成左右的营业收入，为公司主要的收入来源。客户结构上，公司前五大客户均来自海外知名创新药公司及创新药产业链上的CRO公司。

表公司前五大客户主要来自海外企业

资料来源：公司招股说明书、公司年报、开源证券研究所

公司的特色砌块具有新颖性、高成药性、高合成壁垒和高效率等特征，在小分子药物研发的早期阶段具有非常重要的作用，凭借自身优势公斤级以下的砌块一直保持75%左右的毛利率。

随着新药研发项目的推进，客户对分子砌块的需求量不断增加，公司公斤级以上的分子砌块加速放量，2020年公斤级以上的砌块收入为8.04亿元，同比增速达67.33%。

图不同规模产品毛利率

资料来源：公司2020年年报

公司公斤级以上产品占比也有所提升，2020年公斤级以上产品营收达8.04亿元，占营业收入比重达78.73%，较2019年提升了11%，表明公司在后续量产阶段的业务占比在提高。

地域方面，2020年海外收入占比69.49%，表明公司在获取国外客户方面实力比较强大，未来国内创新药研发。

图不同业务营收占比

资料来源：公司2020年年报

5、结语

基于在创新分子砌块积累的优势，公司不断拓展创新药外包服务全产业链，纵向一体化布局“Non-GMP/GMP中间体—原料药—制剂”等创新药CDMO业务，并进一步搭建了创新药物发现技术平台，为客户提供新药筛选服务。长期来看，其基于自身新型分子砌块的国内稀缺新药发现平台合作或自主新药研发的新药有望带来CRO/CDMO双赛道红利。

根据券商一致性预测，公司2021-2023年归属净利润分别为5.05、4.36、5.89亿元，当前市值对应PE 分别为79、82、60倍。