色譜技術(shù)在藥物制備不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析

色譜技術(shù)在藥物制備不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析

色譜技術(shù)在藥物制備不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用色譜技術(shù)作為對藥物進行分離純化和分析檢測最常用也是最穩(wěn)定的技術(shù)，覆蓋藥物制備全流程，從藥品研究開發(fā)、臨床前實驗到臨床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期、生產(chǎn)應(yīng)用以及質(zhì)量控制的各個環(huán)節(jié)都涉及色譜技術(shù)的應(yīng)用，色譜在藥品安全性及有效性層面扮演著至關(guān)重要的角色。色譜在藥品的研究開發(fā)這一前期階段便已介入，藥物研發(fā)是極其精確的過程，各項參數(shù)都需要盡可能的準確，以此來保證準確地把握藥物當(dāng)中的成分及含量。殘留藥物的檢測一直是一個嚴峻的問題，殘留藥物由于含量可能較低，檢測難度相對較高，而高效液相色譜法（HPLC）這一分析色譜技術(shù)反應(yīng)過程十分靈敏，在殘留藥物檢測方面具有獨特的優(yōu)勢；其次，工作人員根據(jù)藥物樣品的不同成分產(chǎn)生的不同療效分別確認有效成分，直至所研發(fā)的樣品應(yīng)用于臨床試驗，而分析色譜能夠有效地確定藥品中的成分；同時，由于藥物中成分復(fù)雜，多為各類有機物，有著多種的異構(gòu)體，這些客觀因素都給藥物中各項成分的具體含量測定帶來了一定的難度，而運用分析色譜對混合組分進行分析，各項成分都可以在色譜結(jié)果中得到明顯的體現(xiàn)。分析色譜能夠?qū)λ幬锍煞趾秃窟M行較為準確的分析和測定，為進一步的研究實驗打下良好的基礎(chǔ)。隨著我國創(chuàng)新藥研發(fā)需求的逐步釋放，以及仿制藥生物等效性帶來的增量需求，近年來我國藥物研發(fā)市場發(fā)展迅速，為分析色譜行業(yè)的發(fā)展奠定了市場基礎(chǔ)。臨床前實驗階段的目的之一是評估藥物的藥理和毒理作用，藥物的吸收、分布、代謝和排泄情況（ADME），為了深刻描述并理解藥物的作用機理，需要對大量生物樣品進行定性定量分析，這些生物樣品的取樣量少、基質(zhì)復(fù)雜、藥物和代謝產(chǎn)物濃度低但樣本量大，因此要求分析方法特異性強、靈敏度高、重現(xiàn)性好、簡便快速，并具有一定通量。分析色譜技術(shù)靈敏度高、簡便快捷且集分離和分析功能為一體，可以適用不同類型化合物的定性定量分析，在臨床前實驗階段，生物藥物在表達、制備、儲存過程中，各種微環(huán)境的影響會導(dǎo)致生物分子變化，于是需要分析色譜技術(shù)對生物藥物的理化特性、生物學(xué)特性、純度和雜質(zhì)進行測定、分析和分離，以保證生物藥物的安全性、有效性和批次穩(wěn)定性。同時，臨床前實驗階段還會進行生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、穩(wěn)定性等研究，其中工業(yè)純化技術(shù)在生產(chǎn)工藝研究中便開始應(yīng)用介入，分析色譜則在質(zhì)量控制和穩(wěn)定性研究中扮演重要角色。臨床試驗階段在人體（病人或健康志愿者）進行藥物的系統(tǒng)性研究，目的是確定試驗藥物的療效與安全性，一般分為I、II、III期臨床試驗。在此階段，需根據(jù)臨床試驗結(jié)果不斷改進優(yōu)化產(chǎn)品及技術(shù)，分離純化是醫(yī)藥制造過程中核心環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的關(guān)鍵耗材工業(yè)純化填料的需求規(guī)模將隨著試驗階段的推進而不斷放大，醫(yī)藥企業(yè)在藥品申報時需一并報備相關(guān)色譜填料廠家。作為關(guān)鍵物料，填料一旦變更將會導(dǎo)致生產(chǎn)工藝有所改變，進而有可能對藥品安全性、有效性和質(zhì)量可控性產(chǎn)生較顯著的影響，根據(jù)《生物制品生產(chǎn)工藝過程變更管理技術(shù)指導(dǎo)原則》等有關(guān)規(guī)定，分離純化方法的變更應(yīng)進行相關(guān)的技術(shù)評價，并進行驗證，具體包括變更前后主要有效成分生物學(xué)變化的研究、變更前后連續(xù)3批產(chǎn)品質(zhì)量分析和適當(dāng)?shù)呐R床試驗，周期較長，因此，醫(yī)藥企業(yè)在產(chǎn)品獲批后第一供應(yīng)商供貨及時的情況下，通常不會輕易更換色譜填料供應(yīng)商，然而隨著國家持續(xù)推進醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)改革，醫(yī)?？刭M、仿制藥一致性評價和藥品帶量采購等政策陸續(xù)出臺，制藥企業(yè)對成本端的重視程度大大提升，同時隨著國際貿(mào)易環(huán)境不確定性增加導(dǎo)致國際廠商供貨延遲，藥企客戶出于對供應(yīng)鏈安全和原材料供貨穩(wěn)定性考慮，對國產(chǎn)填料的采購意愿也進一步提升。隨著藥物獲批進入生產(chǎn)階段而產(chǎn)生的大規(guī)模且穩(wěn)定的量產(chǎn)需求，色譜填料廠家作為藥物生產(chǎn)制備關(guān)鍵耗材的供應(yīng)商，其產(chǎn)能、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性以及批次間一致性都是藥企客戶的關(guān)注重點。同時，高載量高壽命的填料能夠幫助提高批處理量及大規(guī)模純化效率，更容易獲得客戶的青睞。藥品質(zhì)量直接關(guān)系到患者的生命安全，因此質(zhì)量控制是醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)和管理的重中之重，藥品的質(zhì)量控制貫穿藥品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，基于生物藥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和異變性，需要對其進行全面的檢測和質(zhì)量控制，以保證產(chǎn)品的安全和有效。分析色譜技術(shù)作為藥品純度和含量測定的主要技術(shù)，能夠?qū)λ幬锶娴囟ㄐ浴⒍糠治?，通過有效監(jiān)控藥物中的雜質(zhì)進而確保藥物的質(zhì)量和安全性。氣相色譜儀行業(yè)概況我國氣相色譜的研究起源于20世紀50年代，到20世紀60年代初已經(jīng)有商品化的氣相色譜儀。近年來，我國氣相色譜儀行業(yè)得到了快速發(fā)展，市場需求量呈現(xiàn)上升的趨勢。目前我國氣相色譜儀行業(yè)產(chǎn)品品種相對齊全，布局逐步完善，已形成具有一定技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系。氣相色譜法（亦稱為GC），該技術(shù)在1952年由詹姆斯同馬丁提出，它作為是一種創(chuàng)新的分離、分析方法，自此之后在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。氣相色譜儀主要由以下五個部分組成：科研及重點項目支持、稅收優(yōu)惠、進口管理等多重組合拳配套，一方面國外逐步限制此類產(chǎn)品進口，質(zhì)譜儀被納入瓦森納協(xié)定及美國商業(yè)管制清單（CCL）；另一方面國內(nèi)政策端正通過鼓勵政策采購國產(chǎn)設(shè)備以及限制海外設(shè)備進口等方式強化國產(chǎn)設(shè)備競爭力，財政部出《政府采購進口產(chǎn)品審核指導(dǎo)標準》（2021年版）政策采購進口產(chǎn)品審核指標標準，明確各類儀器要推動采購國產(chǎn)科學(xué)儀器、保持產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。氣相色譜儀行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈氣相色譜儀一般由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)（色譜柱系統(tǒng)）、檢測及溫控系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)組成。氣相色譜儀上游行業(yè)主要是為本行業(yè)提供核心部件、分析軟件、標樣、原材料的行業(yè)。下游應(yīng)用于環(huán)境保護領(lǐng)域、工業(yè)測試與分析領(lǐng)域等。氣相色譜儀的下游產(chǎn)業(yè)十分豐富，幾乎包括了國民經(jīng)濟的所有領(lǐng)域，目前重點應(yīng)用包括三大類，其中工業(yè)測試與分析領(lǐng)域主要的行業(yè)有鋼鐵、水泥、石化、治金、鍍層、地質(zhì)、礦產(chǎn)、合金、首飾等；石油化工行業(yè)氣相色譜儀主要用于油氣田勘探中的化學(xué)分析、原油分析、煉廠氣分析、模擬蒸餾、油料分析、單質(zhì)烴分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加劑分析、脂肪烴分析、芳烴分析等，據(jù)統(tǒng)計，2021年我國石油查明資源儲量達到36．89億噸。中國氣相色譜儀行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析據(jù)統(tǒng)計，2020年我國色譜儀行業(yè)市場規(guī)模為107億元，同比增長6．5%，預(yù)計2025年達到147億元，液相色譜、氣相色譜為最主要的兩個細分品類。進口來看，據(jù)統(tǒng)計，近五年我國氣相色譜儀進口量在8000-10000臺之間，截至2022年1-10月我國氣相色譜儀進口量為8769臺，同比增長982臺，進口金額為2．72億美元，同比增長12．46%，進口單價為3．10萬美元/臺。從我國各類型色譜儀進口額分布來看，據(jù)統(tǒng)計，2022年1-10月我國氣相色譜儀進口額為2．72億美元，占比色譜儀進口總額比重為23．05%。色譜填料未來將逐漸實現(xiàn)進口替代國內(nèi)開展色譜填料業(yè)務(wù)的主要企業(yè)包括納微科技、藍曉科技、博格隆、匯研生物、賽分科技等，與海外企業(yè)相比，國內(nèi)本土色譜填料企業(yè)起步較晚，總體競爭力較弱。一般來說，在載量上，本土廠商與進口廠家?guī)缀跸喈?dāng)，但是在價格上國產(chǎn)的便宜得多，如納微科技的價格幾乎是GE的1/3、默克的一半。下游市場使用國產(chǎn)色譜填料可以使成本降低20%-50%，此外，國產(chǎn)廠家貨期較短，是大部分國產(chǎn)企業(yè)另一優(yōu)勢之一。長遠來看，以納微科技為代表的國產(chǎn)企業(yè)在成本、貨期上具備競爭力，未來將逐漸實現(xiàn)進口替代。我國色譜儀行業(yè)市場規(guī)模不斷擴大色譜儀即利用樣品中各組分與流動相和固定相的作用力不同（吸附、分配、交換等性能上的差異），先將它們分離，后按一定順序檢測各組分及其含量的方法。其廣泛應(yīng)用于石油化工、生命科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品等領(lǐng)域。按照流動相的差異，色譜主要可以分為氣相色譜法、液相色譜法、超臨界液相色譜法、電色譜法。其中氣相色譜和液相色譜為應(yīng)用最廣泛的兩種色譜儀器。著色譜及其聯(lián)用技術(shù)的日益普，全球色譜儀市場規(guī)模不斷增加，由2015年的82．2億美元增加至2020年100億美元，年復(fù)合增長率為4%。從區(qū)域分布來看，2020年全球色譜儀市場規(guī)模主要分布在北美、歐洲、中國及日本四地，北美市場占比31%，歐洲市場占比26%，中國市場占比16%，日本市場占比10%。隨著中國對食品安全、環(huán)境保護以及醫(yī)療衛(wèi)生的重視度不斷提高，中國色譜儀市場規(guī)模不斷擴大，2020年的市場規(guī)模達107．2億元，同比增長6．5%。然我國色譜儀市場規(guī)模穩(wěn)定增長，但我國色譜儀對外貿(mào)易仍以進口為主，尤其是高檔色譜儀對外依賴度較高。觀研報告網(wǎng)發(fā)布的資料顯示，2019年中國色譜儀出口金額為1．09億美元，進口金額為9．99億美元；2020年中國色譜儀出口金額為1．15億美元，進口金額為10．37億美元。2020年中國色譜儀進口以液相色譜儀為主，其進口金額為6．73億美元，占色譜儀總進口金額的64．88%。色譜柱是一種高效的分離手段，是色譜系統(tǒng)的核心。在現(xiàn)代工業(yè)中，色譜分析是最重要的物質(zhì)分離技術(shù)之一，受益于近幾年色譜在環(huán)保工業(yè)應(yīng)用，色譜柱市場需求持續(xù)攀升，行業(yè)得到快速發(fā)展。色譜柱行業(yè)投資前景、色譜柱市場需求如何？色譜柱是一種高效的分離手段，是色譜系統(tǒng)的核心。在現(xiàn)代工業(yè)中，色譜分析是最重要的物質(zhì)分離技術(shù)之一，受益于近幾年色譜在環(huán)保工業(yè)應(yīng)用，色譜柱市場需求持續(xù)攀升，行業(yè)得到快速發(fā)展。色譜柱是色譜填料的應(yīng)用產(chǎn)品，多為金屬或玻璃制作，用于工業(yè)分離純化的色譜柱被稱為制備柱，用于實驗室小規(guī)模分離純化樣品的色譜柱被稱為半制備柱，用于實驗室分析檢測的色譜柱被稱為分析柱。色譜柱在石油化工、生物化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用很廣。它除了用于定量和定性分析外，還能測定樣品在固定相上的分配系數(shù)、活度系數(shù)、分子量等。由于應(yīng)用范圍廣泛，因此市場需求相對較高。色譜柱多由玻璃或者金屬制成，是由色譜填料裝制而成，是色譜填料的應(yīng)用產(chǎn)品。色譜在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用需求較高，是生物制藥分離純化的唯一手段，用于輔助生產(chǎn)高純度、高活性的生物制品。近幾年國內(nèi)生物制藥產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展趨勢，2020年達1．79萬億美元。預(yù)計2021年全球生物醫(yī)藥市場規(guī)模為1．89萬億美元，至2026年市場規(guī)模達到2．34萬億美元。受益于生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，色譜柱應(yīng)用需求攀升。益于生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球色譜填料市場需求攀升，市場規(guī)模持續(xù)攀升，預(yù)計到2025年將達到30億美元。色譜柱作為色譜填料的應(yīng)用產(chǎn)品，行業(yè)整體保持快速發(fā)展趨勢，在2020年全球色譜柱市場規(guī)模為23億美元，到2025年將達到33億美元。從色譜柱進出口數(shù)量來看，我國色譜柱出口量大于進口量。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國色譜柱進口數(shù)量為0．63萬噸，出口數(shù)量為1．05萬噸，相較2020年，進口量基本保持穩(wěn)定，出口量大幅增加。從進出口金額來看，2015-2016年我國進口額大于出口額，在2017年以后，我國高端產(chǎn)品基本實現(xiàn)，出口額大幅超過進口額。2021年我國色譜柱進口額為1．7億美元，出口額為9．86億美元。目前全球中生產(chǎn)色譜柱的企業(yè)主要有安捷倫、賽默飛、沃特世、島津等。我國企業(yè)布局在色譜柱市場較晚，生產(chǎn)企業(yè)較少，較為知名的有賽分科技、利穗科技、漢邦科技等。由于海外企業(yè)布局在色譜柱時間較長，擁有技術(shù)領(lǐng)先，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性更高、更為精準。而國內(nèi)色譜柱生產(chǎn)企業(yè)大多為中小型企業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品價格低廉，多集中在中低端市場，不具有市場競爭優(yōu)勢。我國色譜柱市場前景廣闊，國內(nèi)企業(yè)需要抓住機會，提升產(chǎn)品技術(shù)含量，提升自身在全球市場的競爭力。色譜柱是色譜填料制品，應(yīng)用在物質(zhì)分離領(lǐng)域，目前在生物制藥領(lǐng)域應(yīng)用需求較高，行業(yè)發(fā)展前景較好。我國是色譜柱主要生產(chǎn)國家之一，產(chǎn)品遠銷海外市場。但相較于國外產(chǎn)品，我國色譜柱產(chǎn)品在品質(zhì)和品牌方面存在差距，在全球中市場影響力較小。在市場競爭方面，在國內(nèi)色譜柱市場，海外企業(yè)占據(jù)重要地位，未來空間較大。色譜柱行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析色譜柱未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘色譜柱行業(yè)的市場潛力，基于重點細分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。液相色譜耗材市場分析液相色譜耗材（LiquidChromatographyConsumables）是指液相色譜系統(tǒng)的一系列組件，可滿足所有分離需求，提供更快的分析和一致的性能。按收入計，2021年全球液相色譜耗材收入大約44百萬美元，預(yù)計2028年達到44百萬美元，2022至2028期間，年復(fù)合增長率CAGR為0．0%。同時2020年全球液相色譜耗材銷量大約，預(yù)計2028年將達到。2021年中國市場規(guī)模大約為百萬美元，在全球市場占比約為%，同期北美和歐洲市場分別占比為%和%。未來幾年，中國CAGR為%，同期美國和歐洲CAGR分別為%和%，亞太地區(qū)將扮演更重要角色，除中美歐之外，日本、韓國、印度和東南亞地區(qū)，依然是不可忽視的重要市場。全球主要的液相色譜耗材制造商包括賽默飛世爾科技、KNAUER、PerkinElmer等。在產(chǎn)品方面，主要類型是色譜柱、量化器等。而在應(yīng)用方面，主要應(yīng)用是OEM、實驗室等。在產(chǎn)品類型方面，主要類型包括色譜柱、量化器等。而在應(yīng)用方面，主要應(yīng)用包括OEM、實驗室等。色譜行業(yè)市場規(guī)模分析近年來隨著下游生物制藥、學(xué)術(shù)研究、食品安全領(lǐng)域的不斷發(fā)展，全球色譜介質(zhì)市場規(guī)模穩(wěn)步提升，2021年全球色譜介質(zhì)市場規(guī)模為58億美元，預(yù)計2023年將增長至69億美元。生物制藥是色譜介質(zhì)最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域，隨著全球生物研發(fā)投入不斷增加，抗體、疫苗、重組蛋白等下游生物藥市場不斷擴張及新藥逐步放量，全球生物藥色譜介質(zhì)市場需求快速擴張，2021年全球生物藥色譜介質(zhì)市場規(guī)模為45億美元，預(yù)計于2023年達到54億美元。生物藥市場規(guī)模持續(xù)擴大帶動色譜填料行業(yè)發(fā)展色譜填料（應(yīng)用于生物大分子領(lǐng)域時又被稱為層析介質(zhì)）是液相色譜技術(shù)的核心關(guān)鍵，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，并對分離純化的結(jié)果和效率起著至關(guān)重要的作用。特別在生物制藥領(lǐng)域。一般來說，生物藥分兩步進行：第一步，使用親和色譜；第二步，使用離子交換色譜。色譜填料在下游一般不會輕易變更，因為變更材料需要做工藝驗證，驗證的時間一般需要1年左右，因此，幾乎可以認為其粘性極強。近年來隨著醫(yī)療需求增加，全球生物藥市場規(guī)模持續(xù)擴大，帶動色譜填料需求持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示，2016-2022年全球生物藥行業(yè)市場規(guī)模由2202億美元增長至3790億美元，2019-2022年全球色譜填料