药石科技研究报告-分子砌块领跑龙头打通全产业链布局

药石科技研究报告：分子砌块领跑龙头，打通全产业链布局1.投资分析盈利预测关键假设：

1）公斤级以上分子砌块业务：预计2022-2024年收入增速分别为45.00%、40.00%、35.00%；毛利率随着规模化效应以及运营能力提升预计逐渐提升，2022-2024年毛利率预计分别为42.50%、43.00%、43.00%。2）公斤级以下分子砌块业务：预计2022-2024年收入增速分别为46.00%、40.00%、35.00%，毛利率预计分别为60.00%、58.00%、57.00%。2.药石科技：引领新型分子砌块，打造全产业链布局2.1.聚集分子砌块核心优势，推动产业链一体化布局全球新型分子砌块龙头企业。南京药石科技股份有限公司（简称：药石科技）是全球领先的药物研发领域创新型化学产品和服务供应商。公司聚焦于药物分子砌块的研发、工艺开发、生产及销售，凭借在药物分子砌块领域的卓越设计、合成和供应能力，向前端药物发现及后端关键中间体、原料药、制剂CDMO拓展，致力于打造全产业链一体化领先布局。目前公司已构建了品类丰富、结构新颖以及性能高效的药物分子砌块库，通过使用、组合这些分子砌块，新药研发企业可以快速高效的筛选出合适的化合物，并通过构效关系最终确定临床候选化合物，从而极大地降低新药研制周期和成本。公司已与几乎所有全球排名前二十的制药企业及数百家中小型生物技术公司达成合作，助力其提高新药发现及开发效率，推进新药上市进程。版图逐步扩张，发展步入快车道。公司起家于分子砌块，于2008年开始正式运营。2012年在旧金山成立美国药石，开启了药物分子砌块的海外销售及海外市场拓展。2016年收购山东药石，布局药物分子砌块生产工艺验证、中试及合成；2018年收购南京安纳康，搭建药物发现平台；同年参股浙江晖石（原博腾股份子公司浙江博腾），新增cGMP生产基地；

2021年购买浙江晖石16.5%股权，开始正式控股浙江晖石，并于21年11月发行共计11.5亿元可转债，拟利用其中4.6亿元进一步收购浙江晖石46.07%的股份，协助母公司扩充产能、提升精益化生产和质量体系管理。人员扩增，研发及生产基地加速扩张。截至2022年上半年，公司共拥有员工2159人，相比2021年末增加424人，增长24%，员工规模持续扩大。公司目前拥有南京药石及美国药石两个研发及工艺开发中心，搭建了包括山东药石及浙江晖石在内的non-GMP及GMP生产基地，负责原料药、中间体以及起始物料的生产。山东药石已于2021年完成设备及厂房认证，目前已具备GMP制剂生产项目承接能力。股权结构清晰，子公司协同差异化布局。公司实际控制人为杨民民博士，其直接持有20.68%股份，并通过多个持股平台持有股份。通过控股美国药石、天易生物及富润凯德等搭建分子砌块研发、生产及销售平台，并通过山东药石、浙江晖石及药建康科助力中间体、原料药及制剂一体化CDMO布局，同时控股安纳康推动新药研发与孵化。多个子公司差异化定位和协同布局，助力整体健康稳定发展。2.2.卓越管理团队及高素质人才助力公司腾飞核心管理团队履历丰富，多具跨国药企新药研发经验。公司团队成员在罗氏、BI、Merck以及GSK等全球顶尖跨国药企具有丰富的药物研发及管理经验。近两年持续加大高端人才引进。2021年8月，引进魏旭东博士担任CDMO业务高级副总裁，其曾在BI从事一系列创新药物分子工艺开发及主导GMP生产工作，魏博士的加入有助于小分子药物CDMO业务服务能力和质量的持续优化和提升。同年11月，任命苗文芳博士出任首席执行官，其曾任康龙化成质量和法规高级副总裁、药明康德合全药业副总裁，拥有二十多年分析研发、质量控制、质量保证、CMC研发及法规申报的高级管理经验。2022年2月任命顾震天博士出任质量及注册高级副总裁，全面负责药石科技的质量管理和注册管理工作。卓越的管理层为未来的持续健康高质量发展奠定基础。高科创及研发壁垒属性下，人均营收及人均净利润居行业前列。药物分子砌块的研究、开发及生产业务属于技术密集型，具有较高的技术壁垒，对高素质专业的人才需求高，需要相关人员具有专业且丰富的药物化学、分子模拟及有机合成方面知识。近年来持续加大人员扩充以及高素质人才的引进和培养，团队人员数已由2016年467人扩充至2021年1735人，5年CAGR达30.0%。截至2021年末，员工中博士、硕士人数进一步增加至93人、405人，同比增长69.1%、77.6%，占总员工比例达5.36%、23.34%。高学历、高素质人才的引进持续助力在靶点发现、药物发现新技术、药物化学、化学工艺、处方前研究、制剂研究、分析研发、工程设备、体系建设、国内国际注册等新药研发、生产一体化服务平台的发展。公司人均营收及人均净利润居于行业同类型企业前列。2.3.持续研发投入助力公司业绩高质量发展研发底蕴深厚，研发投入持续加码。依托对国际前沿药物研发动态以及一级市场投融资事项的持续跟踪和分析，公司持续加大新产品、新技术及新工艺的研发投入，包括在药物发现核心平台结构多样化碎片分子库(FragmentLibrary)、DNA编码化合物库(DEL)以及超大容量特色虚拟化合物库(VirtualLibrary)等领域的核心建设，持续强化化合物库容量、库所含化学分子结构多样性以及差异化能力。研发支出占营业收入比例近几年一直维持高位，2021年研发支出达1.14亿元，同比增长25.4%，占全年营收比例高达9.5%，研发费用率居于同类可比公司前列。项目管线日趋丰富，客户群体稳健扩大。通过技术和服务升级，公司持续深化客户服务，与重点客户建立了长期、多项目以及覆盖新药研发早期、临床前及临床开发直至商业化阶段的全面合作。2021年，承接的项目中有1430个处在临床前至临床II期，45个处在临床III期至商业化阶段，其中6个API项目、1个DS/DP一体化项目、1个DP项目，8个项目服务于大型跨国药企，形成可持续增长的项目管线，公斤级以上项目数超过800个。此外，公司持续扩大服务客户群体，加大有潜力的中小biotech企业市场开拓力度，强化客户池积累，提高合作粘性。2021年，公斤级以上终端客户数144家，同比增长16%，销售额500万以上客户数达58家，同比增长29%，公斤级以上及大订单客户数扩增明显。公司合作项目逐渐实现从分子砌块向CDMO，从项目早期到商业化开发的延伸布局。营收高增长，盈利质量良好。公司营业收入由2016年1.88亿元快速增长到2021年12.02亿元，2016-2021年CAGR高达44.9%。扣非归母净利润由2016年0.47亿元增长至2021年2.33亿元，2016-2021年CAGR高达37.8%。2021年，受益于分子砌块优势持续巩固，部分公斤级以上产品核心技术突破引起成本端降低以及向下游CDMO业务的拓展放量，营收和扣非归母净利润同比增长17.6%、34.2%。就整体盈利水平而言，近几年由于业务结构优化，前端分子砌块由实验室阶段（高毛利）更多走向后端临床及商业化大规模供应阶段（低毛利），整体毛利呈现下降趋势。2021年，公司持续进行技术和工艺优化，整体毛利率提升至48.1%。其中公斤级以上产品毛利率39.4%（+1.3pct），公斤级以下产品毛利率72.0%（-2.4pct）。3.扎根分子砌块，公司精进不休领跑国际3.1.分子砌块：新药研发的基层坚石，国际市场前景明朗新药之源，分子砌块为高效研发奠基。药物分子砌块是一种用于设计和构建药物活性物质的小分子化合物，分子量一般小于300g/mol。在新药研发起始的药物发现阶段，新药研发企业需要对成千上万个化合物进行筛选和评估，从中探寻各方面均符合成药要求的化合物作为临床候选物。分子砌块的作用，主要在于可通过化学合成相互连接，得到新化合物，以用于进行大量的试验筛选和优化，最终确定临床候选物。分子砌块使用量一般从毫克级到百千克级别，对结构及性能的多样性要求高，产品技术含量与附加值普遍较高。分子砌块的核心壁垒，在于企业的化学合成及工艺优化能力，以及对于全球新药研发趋势的了解程度，以便提前对砌块进行布局和开发。通常来说大体量、差异化程度高的分子砌块库搭建难度高企，完备的分子砌块库可以助力新化合物的快速合成与发现，提高药物研发的效率，降低药物研发的成本。药物研发全球加码，分子砌块市场空间广阔。作为医药行业创新之源，新药研发对人类健康和生命安全有着重大意义。近年来，新药研发市场增长趋势稳定，研发支出不断攀升。根据EvaluatePharma数据，2014-2019全球新药研发支出从1450亿美元增长至1860亿美元，复合增长率达5.1%，未来几年研发支出有望保持持续增长。据哈佛医学院健康政策系RichardG.Frank在《Newestimatesofdrugdevelopmentcosts》中报道，全球医药研发支出中约有30%用于药物分子砌块的购买和外包，据此估算2019年全球分子砌块市场规模为558亿美元。在研发支出持续上涨的拉动下，2024年分子砌块全球市场规模有望达到633亿美元。3.2.分子砌块龙头优势扩大，助推业绩高速增长全球多家企业布局分子砌块，药石科技特色突出。分子砌块领域海外企业创立时间久，如SigmaAldrich、Enamine及AstaTech等企业拥有近20-50多年历史。这类企业业务综合性强，覆盖性广，品类齐全，涵盖基础研究、医疗诊断和制药产业链的各个环节，且具有很强的全球分销网络体系，处于主导地位。近些年国内也涌现出一批具有代表性且具竞争优势的分子砌块公司，增速快，呈现一定的规模，但大多数企业仍然存在产品品类少，无特色砌块，技术壁垒低等痛点。相比而言，由于多年深耕，公司在分子砌块领域独具优势，分子砌块新颖性、高成药性、高合成壁垒、高效率等核心优势突出，目前已成为全球最大、品类扩展最为丰富且为数不多能提供吨级砌块产品的分子砌块龙头企业之一。分子砌块实力雄厚，砌块库壮大开启加速度。依托在药物化学、分子模拟和有机合成方面的强大技术优势，经过多年的持续耕耘，公司已在新颖分子砌块的设计与合成方面积累起足够的领先优势。当前分子砌块数已由2017年3万+拓展到当前16万+，涉及63个分子砌块系列，其中可实现两周内快速交付的分子砌块超过25000个，可供应公斤级以上的分子砌块数超过3500个。分子砌块研发设计能力逐年攀升，每年新增设计数目逐年增加，分子砌块库壮大开启加速度。丰富且逐渐扩大的分子砌块库快速满足不同客户的多样化差异需求。通过持续的技术及经验积累，公司在分子砌块领域龙头地位有望进一步巩固。分子砌块品类丰富，构筑核心竞争优势。目前，公司在药物分子砌块领域的主要产品按化学结构分类主要包含芳香杂环类、常见饱和脂环类、四元环类、特殊饱和环类以及其他杂类。不同化学结构的产品具备差异化用途。芳香杂环类主要在药物分子中充当母核的作用；常见饱和脂环类药物主要用作连接基团或调节分子理化性质、药代动力学性质等；四元环类、特殊饱和环类药物分子砌块在药物分子中的作用与常见饱和脂环类药物分子砌块类似，但因其独特的空间构象得到广泛的应用。其中，特殊饱和环类合成难度最高，技术壁垒高企、毛利水平高，是新药研发的热点和未来公司的重点发展方向。分子砌块品类不断丰富、完备，推动公司分子砌块业务持续精进。聚焦源头创新，前沿探索助力成长。手性类化合物、含氟化合物一直是药物研发的热门砌块。近年来公司着力研究手性类化合物，依托不对称合成技术，搭建起一个涵盖近3万个手性化合物的分子砌块库，其中库存手性化合物超过3500个。同时自2021年起，继续加大对手性类化合物研究投入，新增SFC仪器2台，XPRD设备1台，以满足日益增长的手性产品制备、纯化和鉴定需求。并且继续加大对氟化学的研究，目前已经能够将四氟化硫（SF4）、氟化氢（HF）等应用于小量研发、中试开发和放大生产，提升在该领域的竞争力。针对目前近700个临床前、临床I至III期及部分上市的化合物展开系统研究，新增1000余个热门分子砌块，基本上覆盖热门靶点化合物，如KARS、SHP2、BTK、GLP-1等抑制剂的关键片段，助力客户加速新药研发。前沿领域不断激活、突破，推动公司分子砌块全球领先水平。龙头地位稳固，助推业绩腾飞。随着全球需求持续上涨，叠加产品认可度、竞争力持续上升，各品类分子砌块销售收入实现快速上涨，总收入从2013年的0.39亿增长至2019年的6.46亿，CAGR高达60%。2021年公斤级以上药物分子砌块迅速起量，收入达8.94亿，同比增长11%，公斤级以下产品收入达2.46亿，同比增长27.2%。就产品竞争力而言，公斤级以下产品偏实验室属性，核心价值在于目标分子砌块的可及性，因此毛利率相对较高，稳定在70%以上，2021年达72%；而公斤级以上产品主要用于临床后期以及商业化放大，由于产品工艺较为成熟且客户价格敏感度提升，整体毛利率相对更低，2021年达39.4%，较上年同期+1.3pct，主要系公司在大规模生产阶段持续优化工艺、降本增效所致。4.分子砌块资源强势导流，助力CDMO竿头直上4.1.先进化学与工程技术推动创新工艺解决方案专业化学与工程技术平台，护航医药制造升级：药石科技始终专注工艺与技术的不断提升，并于2020年成立了化学与工程技术中心，至今已拥有50多名化学家和专业工程师，大部分团队成员拥有超过10年的工作经验。在该中心的支持下，公司在连续流化学技术、微填充床技术、多相催化、工艺安全评估等诸多CDMO核心工艺及技术上持续取得进展。以两大特色平台技术微填充床加氢技术及连续流技术为例：1）微填充床加氢技术：2021年公司完成了120个公斤级以上项目的交付，其中包括多个百公斤级至吨级的项目。自主开发的高效气-液-固三相混合固定床催化技术在业界处于领先地位，该技术目前已成功应用于十多种不同的加氢反应类型，并实现十吨级以上工业化项目交付。此外，技术团队持续深化微填充床技术创新，通过高效混合传质技术以及系统性的工艺开发和优化，实现不对称连续氢化工艺的高转化率、高EE值和精准杂质控制，已完成公斤级放大生产交付，贵金属催化剂用量降低50%以上，显著提升生产效率和工艺竞争力；通过全自动过程检测与控制技术集成运用，进一步提升微填充床自动化水平。2）连续流技术：公司已累计实现超过40种不同类型反应的连续工艺，开发了不同持液体积、材质及混合机理的连续流反应装置，已实现连续性反应技术吨级生产应用。除常规连续流项目外，在连续光催化技术和电催化技术方面也积累了大量经验，于2021年上半年成功实现连续臭氧化氧化反应的工艺开发与应用，并持续拓展了连续光催化反应的应用。目前连续流技术实现了项目数量的持续增长，截至2021年度，累计完成57个公斤级以上项目的交付，其中包括多个百公斤以上项目。目前，公司的连续流化学技术已成功应用于多种反应类型，包括但不限于低温、重氮化反应，高温和/或高压反应等。避免了安全风险，降低了三废，节约了能耗，且已经实现研、发、产能力闭环；同时，借助自有团队自主搭建了多种材料（PFA、SiC、SS316等）和不同体积（从1mL到10L）的自组装流动反应器，且拥有微填充床、光催化反应器等专用设备；从成本控制角度，以某四元环中间体光催化合成为例：连续流技术将反应时间从30小时缩短至1小时以内，收率提高至75-80%，放大生产简单，投产规模达500kg，且无三废产生，溶剂也可进行回收套用，实现真正的绿色环保高效工艺。2021年公司出色的完成了多个国内外知名Biotech及BigPharma企业的项目案例，持续赋能客户。新型小分子业务拓展，打开增量空间。依托在小分子领域多年技术优势和资源积累，公司积极布局寡核苷酸、PROTAC、ADC等前沿热门研究领域。截至目前，多个新兴业务领域取得进展：寡核苷酸业务目前已完成600种相关分子砌块设计，成功建立非天然核苷化合物库；PROTAC分子库目前已覆盖40余种E3ligands（E3泛素连接酶配体）和近1000种linker，部分产品规模已达百公斤以上。2022年上半年完成1个PROTACAPI项目工艺开发和GMP生产，此外多个项目处于开发阶段；

ADC领域目前已推出100余条linker-payload目录以及1000余条linker目录，部分linker产品已完成交付。公司承接国外某大型制药公司ADC项目，负责高难度payload工艺开发，完成关键中间体路线17步的优化，收率得到翻倍，降低ADC整体开发成本。此外浙江晖石正加快建设高活公斤级实验室（OEB-5），后续ADC等高活API项目有望得到产能保障。新业务领域的拓展布局，有望打开公司中远期业绩增量空间。4.2.依托分子砌块核心资源，打造CDMO发展新引擎分子砌块引流，助推CDMO平台快速成长。随着全球医药市场的持续扩容以及药物研发成本升高、研发难度增大，CRO、CDMO公司及专业化产品供应商应运而生。为了更好地向客户提供全面和稳定的优质服务，打开远期成长空间，近年来，公司组建了经验丰富的技术和管理团队，积极打造高水准的一站式生物医药

CDMO服务平台，进一步拓展业务范围和规模。依托分子砌块领域积累的产品和化学技术核心能力，业务向下游延伸至中间体和原料药、药物制剂的开发和生产。公司深耕分子砌块，向下游延伸具备独特优势：1）主营业务扎根产业链上游，掌握客户源头，为下游CDMO储备了大量优质客户资源，未来一体化服务有利于节省转移和运输环节的成本。2）从高壁垒的分子砌块向下游拓展，更具技术优势。分子砌块业务，讲究对于分子的结构和性质、稳定性、杂质等的深刻理解，公司已在此展现出优异的产品理解和设计能力，而中间体和API的外包业务，更讲求成本控制能力和对于GMP体系的理解。从开发早期介入，可保障由分子砌块向下延伸的路线优越性，加速中间体及API路线设计和工艺开发，最大程度上降低成本。3）子公司对于下游业务拓展具备一定基础。公司近几年通过兼并购搭建了包括山东药石和浙江晖石在内的non-GMP及GMP生产基地，2019年浙江晖石更是零缺陷通过FDAGMP审计，子公司具备承担商业化后端项目的研发及大规模生产能力，为后端CDMO拓展提供了基本保障。导流成效初显，CDMO业务成长可期。依托持续的技术驱动、工艺创新以及分子砌块业务积累的优质客户资源，公司持续激活后端CMC及CDMO项目合作。同时着力加强CDMO团队建设，引进多名有丰富CMC研发经验的高层次管理和技术人才，为创新药企业提供从临床前到CMC申报再到商业化生产的一站式服务。截至目前，项目漏斗已初见雏形且不断扩容，仅2022年上半年，承接临床前至临床II期项目890余项，临床III期至商业化项目达38项。其中API项目数达55余项，5个进入III期临床、注册验证及商业化阶段。同时加强制剂开发及生产业务开拓，承接4个原料药-制剂一体化项目，一个已进入III期及商业化阶段。项目管线逐渐扩增下，CDMO业务迅速起量，营收规模由2019年2.19亿增加至2021年4.55亿。公司持续加码CDMO能力建设，品牌美誉度持续提升，项目及客户池迅速扩大，有望打造业绩增长新引擎。多地开启CDMO产能建设升级，突破产能瓶颈。公司及子公司近几年产能利用率接近饱和，整体处于满负荷生产状态，制约业务长期稳健发展。为打破产能瓶颈，并基于上游分子砌块优势，向下游中间体、原料药及制剂布局，打通CDMO全产业链一体化，公司持续加码相关产能建设。2021年南京新研发中心投入使用，新场地建筑面积6.3万平方米，容纳通风橱1000个，研发条件得到显著改善，进一步增强前端研发力量。浙江晖石生产基地克服疫情影响，加速产能建设。美国药石扩建位于宾州的工艺开发实验室及GMP公斤级实验室，提升临床早期阶段API开发生产能力。（1）中间体和原料药前端，浙江晖石积极进行产能扩充，501多功能GMP自动化车间已于2022年3月正式启用，新增反应釜体积165m3。502车间已于2022年8月底投产。503车间有望于2023年上半年投入使用。502车间设计产能为94.3m3，配备3条洁净区生产线及连续流设备，503车间设计产能190.6m3，配备了2条洁净区生产线。新产能的建成将消除公司生产瓶颈，为承接国内外客户从临床到商业化、从原料到GMP中间体、API一体化生产提供产能保障；

（2）药物制剂远端，山东药石建立了符合高端制剂生产及质量要求的GMP质量体系，并大力推进药物制剂生产基地建设项目，预计新增5号及6号共计五条生产线。截至2021年，制剂I期口服固体制剂（片剂、胶囊剂）车间、分析中心、仓库等已完成主体建设，新采购的Bosch（博世）、SMA（伊马）等国内外先进的生产、分析设备全部到位，正在进行调试和验证。未来投产后稳态状态下有望贡献3.75亿营收；

（3）南京天易一站式高水平CDMO服务平台，该项目已被纳入省、市重大项目，将在2022年下半年进入全面建设阶段，2024年以后将释放出新的产能。5.新药发现稳步启航，打通药物研发前端布局5.1.手握新药筛选核心技术，引领新药源头创新三大核心筛选技术护航药物发现。基于分子砌块核心资源，公司搭建起DEL技术、FBDD技术、特色虚拟化合物库技术平台。同时在不同的疾病领域，依托三大技术平台针对特定的生物通路和靶点进行系统筛选，2020年共完成了超过50个新靶点的筛选，截至2021年上半年，新完成30个靶点的筛选，涵盖肿瘤、自身免疫、抗感染和神经类疾病领域。依托靶点筛选构造全新化学结构的苗头化合物和先导化合物，并以此为载体，开展“风险共担、利益共享”的合作模式。碎片分子库设计独到，推动苗头、先导化合物快速优化。2020年，公司构建的碎片分子库迅速扩充，所含化合物数量增加至8000左右，其中包含一个构建难度大、业界独特的中等分子量（middlesize）化合物库，同时借助分子砌块技术和人才优势搭建起中等分子量碎片库，数量达到了1000以上，降低了后续结构优化和修饰的复杂度，填补了碎片分子和传统高通量筛选化合物库之间的化学空间。2021年公司创新药物发现技术团队对前期已经建设的碎片分子库以及所包含的业界独特中等分子量化合物库所含化合物进行了进一步结构多样性及理化性质优化，提高了所获得苗头化合物的成药性以及后续研发的效率和成功率，在此基础上构建了共价结合、三维结构特色碎片化合物库，大大增强了创新靶点的筛选研发能力。大