抗體藥物與一次性生產工藝
一、抗體藥物市場空間巨大
1.1 2017年全球抗體藥物市場規模將首破千億美元
過去的三十年是抗體藥物從無到有、飛速發展的三十年。2017年上半年,抗體藥物市場規模接近500億美元,全年銷售額預計將首次突破千億美元。如果算上融合蛋白藥物,則市場規模將達到1200億美元。
腫瘤免疫的快速發展更是將抗體藥物推上了新的歷史高度,PD-1/PD-L1抗體藥物上市僅三年時間,2016年市場容量即達到60億美元,2017年有望達到百億美元級別。
1.2 國內抗體藥物研發火熱
國內抗體藥物嚴格格局整體上呈現生物類似藥為主、同時不乏跟蹤創新性抗體藥物的特點。如阿達木單抗、利妥昔單抗、曲妥珠單抗、貝伐珠單抗均有十幾家甚至數十家企業在仿制。前沿熱門靶點如PD-1/PD-L1多達數十家企業跟蹤做新藥,PCSK9、IL-17A等也不乏企業布局。
國內抗體藥物研發格局決定了重復性較高,同質性強,前期重要競爭焦點是研發速度,后期則考驗產業化能力、市場營銷能力等。CRO企業在抗體藥物研發過程中的角色越來越重要,君實生物、基石藥業、譽衡藥業等近年來抗體藥物研發的明星企業,其從無到有迅速建立抗體藥物研發管線都離不開藥明生物的巨大支持。
二、一次性生產工藝日益普及
2.1 一次性工藝簡介
一次性工藝(Single-use Technology,簡稱SUT)在藥企中的應用歷史比抗體藥物本身更久,但抗體藥物的快速發展反過來推動了一次性工藝的日益普及。
2.2 國內抗體藥物一次性工藝應用廣泛
如今一次性工藝在國內可謂頗受歡迎,抗體新藥企業、CMO對于速度更快、靈活性更高的一次性工藝更是青睞有加。藥明康德安裝14條2000L一次性生物反應器生產線,百濟神州、金盟生物(信立泰子公司)、康方生物分別安裝GE FlexFactory靈活工廠生產線。喜康生物則直接采用的GE的模塊工廠,連基建都不必要了,整體的交鑰匙工程。其他在部分環節應用一次性工藝的抗體藥物企業更是不勝枚舉。
企業 |
規模 |
城市 |
百濟神州 |
FlexFactory® 500L |
蘇州 |
金盟生物 |
FlexFactory® 2000L |
蘇州 |
輝瑞 |
KuBio® 模塊工廠 4*2000L |
杭州 |
康方生物 |
FlexFactory® 500L、1000L |
中山 |
喜康生物 |
KuBio® 模塊工廠 4*2000L |
武漢 |
2.3 一次性工藝應用范圍
經過三十年的發展,尤其是抗體藥物應用的推動,一次性工藝已經涵蓋了配液、儲液、傳液、細胞培養、純化、制劑、灌裝和包裝的全流程。一次性工藝應用的主要限制一度主要是規模較小,而如今一次性反應器已經達到2000L的規模,足可以滿足多數情況的需要。
2.4 一次性工藝產品
下表一一列舉了各個工藝環節的一次性工藝設備和主要供應商。
2.5 一次性工藝與傳統工藝對比
與傳統工藝相比,一次性工藝不需要清洗、滅菌,因此不需要CIP在線清洗系統和SIP在線滅菌系統,對WFI注射用水系統的需求也明顯下降。同時,一次性工藝廢液量明顯減少,但塑料制品的大量使用使得固廢明顯增加。
附表 傳統工藝與一次性工藝的設備對比
工藝類別 |
傳統工藝 |
一次性工藝 |
工藝設備 |
||
上游工藝 |
不銹鋼生物反應器 |
一次性生物反應器 |
下游工藝 |
配液 |
一次性襯墊 |
儲液 |
一次性袋子 |
|
超濾 |
無菌過濾 |
|
一次性超濾系統 |
||
層析柱 |
一次性預裝柱 |
|
輔助設備 |
||
工藝 |
WFI注射用水系統 |
較小的WFI注射用水系統 |
CIP在線清洗 |
無 |
|
SIP在線滅菌 |
無 |
|
三廢 |
廢液滅活處理系統 |
較小的廢液滅活處理系統 固廢(塑料制品)增加 |
從時間周期來看,一次性工藝與傳統工藝相比,不銹鋼設備和硬連接明顯減少,因而建設周期明顯縮短。工藝驗證方面,一次性產品很多驗證工作可以由供應商來做,因而減少了這方面的驗證時間。但是由于缺乏標準設計、缺乏一次性工藝驗證的指導原則,以及一次性工藝帶來連接等方面新的驗證工作,總體上看,驗證時間成本沒有明顯減少。
從成本角度看,一次性工藝大幅降低了固定資產投資,但運行中需要增加大量耗材成本,產生更多的塑料制品固廢。
一次性工藝有其靈活性更高、固定資產投資更少、速度更快等優勢,但也面臨規模限制、缺少注冊/驗證方面的指導原則、運行成本高等挑戰。不論如何,一次性工藝在生物藥物生產中的應用日益廣泛,藥企需要根據自身需要,確定選擇何種工藝。
一次性的產品覆蓋了抗體藥物生產的各個環節,但不同房間內的液體轉移仍在使用傳統的推車+無菌袋轉移的方式,帶來驗證、GMP管理等方面的潛在問題。針對這一問題,上海亮黑科技有限公司提供了具有獨立知識產權的AdvantaPass®穿墻無菌輸液一次性系統,解決上述工藝痛點。AdvantaPass專利號:US8870230.
AdvantaPass®
潔凈室無菌流體輸送技術
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AdvantaPass®系統為不同房間內的不同設備之間,提供了一套既簡單又安全可靠的轉移輸送大量流體的方案,避免因傳統物理(袋子或者其他容器)方式液體轉移而產生的破損或者泄漏風險。系統中集成了很多一次性組件,這些組件無需進行清洗驗證,從而節約了驗證費用、驗證時間和相關人力、物力。

AdvantaPass應用案例
AsvantaPass系統的具體應用范圍可見如下案例: