固体制剂先进制造的全球趋势与挑战

The global trends and challenges in advanced manufacturing of solid dosage forms张华清中国药科大学药剂系 副教授 硕导2025. 09全球先进固体制剂研发概况固体制剂全球市场规模u 2024年口服固体制剂市场规模441.99(十亿美元)u 预计复合年增长率(CAGR) 3.19%Ø 受多种市场驱动因素的综合影响，固体制剂因其服用便利、稳定性高等优势在全球范围内拥有较大需求量。Ø 口服固体制剂市场规模预计将从2024年的441.99(十亿美元)增长到2032年的568.44(十亿美元)。慢性病患病率上升个性化医疗普及12人口老龄化3新兴经济体医疗意识增强4u 全球固体制剂药物市场驱动因素全球先进固体制剂研发概况传统固体制剂局限性u 传统固体制剂优势•服用方便：吞服、冲服便捷，适配多样场景•易于储存和运输：常温保存，体积小，物流成本低•具有成本效益：规模生产，工艺成熟，成本可控u 传统固体制剂劣势•生物利用度低：溶解慢，首过代谢高•患者用药依从性差：片剂难吞服，需多次给药•难以实现个性化用药：剂量固定，无法灵活调整Ø 随着精准医疗理念的兴起，越来越多个性化药物被需求，传统固体制剂难以满足患者的个体化治疗需求。全球先进固体制剂研发概况先进固体制剂研发趋势u 3D打印技术u 固体分散体技术u 渗透泵技术Ø 为突破传统固体制剂的瓶颈，满足个性化用药需求，新型固体制剂研发成为医药行业的前沿探索方向。Ø 以3D打印、固体分散体、渗透泵为代表的关键技术成为突破口 ，推动固体制剂领域革新。 全球布局该技术的企业超过50家，但多数处于研发或临床阶段，发展潜力大。2024年全球市场份额约为1.154亿美元。FDA批准药物超30款，多用于解决难溶性药物问题。固体分散体技术属于成熟技术，应用广泛。全球已上市药物数十款，以缓控释口服制剂为主。2024年全球市场规模约28.82亿美元。固体制剂先进制造新突破—3D打印技术3D打印技术3D打印技术（又称增材制造）是一种基于精密数字设备，通过逐层堆积材料来构建三维物体的数字化制造技术。u 概念u 制备技术• 粉末粘结技术• 熔融沉积建模• 半固体挤出技术• 立体光刻技术药物名称上市公司适应症制备技术上市时间（预计）Spritam®Aprecia癫痫粉末3D打印2015年8月TRIESTE®-001Triastek类风湿性关节炎熔融挤出沉积2026年ZipDose® IIAprecia抗凝血药粉末3D打印2027年M3DIMAKER™Merck KGaA2型糖尿病熔融挤出连续化生产2029年u 代表性3D打印药物Ø 3D打印核心技术聚焦于个性化剂型制造与精准药物递送系统，但其仍受限于生产速度，设备成本等因素。Ø 已上市的3D打印药物品种极少，未来应推动技术开发，降低成本，覆盖慢性病管理，肿瘤治疗等领域。u 特点• 满足个性化给药• 安全低毒，减少环境污染固体制剂先进制造新突破—3D打印技术• 粉液逐层叠加• 多孔结构遇水瞬间瓦解• 激光定位精度高单片• 价格溢出：单价为传统4倍• 增长驱动：老人、儿童需求上升• 份额巨大：销售额占全球3D打印药物82%• 生产速度慢• 设备成本较高• 不适用于热敏感药物相较于传统左乙拉西坦片剂• 载药量高，崩解迅速• 口腔崩解，无需吞咽• 高安全性，高依从性制备技术剂型优势瓶颈局限Spritam®3D打印技术—3D打印左乙拉西坦（全球首款）市场分析固体制剂先进制造新突破—固体分散体技术固体分散体技术u 制备技术• 熔融法• 溶剂法• 溶剂-熔融法• 静电纺丝技术u 制剂特点• 显著提升难溶药物溶解度溶出速度• 可实现快速起效或缓释控释• 提高生物利用度，降低毒副作用u 代表性固体分散体药物u 概念固体分散体技术即将药物（通常是难溶性的）以分子、无定形或微细结晶的状态，高度分散在惰性的水溶性或难溶性载体材料中，形成一种固态的混合物或溶液药物名称上市公司适应症所用载体/技术国内市场销售额（2024年）Gleevec®Novartis慢性髓性白血病PVP-VA喷雾干燥20亿/元Norvir®AbbvieHIV感染PEG热熔挤出4亿/元Celebrex®Pfizer Inc.类风湿性关节炎HPMC、SDS喷雾干燥10亿/元Brilinta®AstraZeneca抗血小板治疗HPMC热熔挤出17.5亿/元固体制剂先进制造新突破—固体分散体技术• 热熔挤出法• HPMCAS作为载体• 共熔 挤出 冷却 压片• 共无定型系统，提高稳定性• 连续化生产• 新型载体开发• 需作防潮处理• 物理稳定性仍需提升• 载体降解产物安全性相较于传统伊曲康唑片剂• 溶出迅速，溶解度高• 生物利用度高• 掩味效果，依从性高制备技术剂型优势瓶颈局限Sporanox®固体分散体技术—伊曲康唑分散片改进方向渗透泵技术固体制剂先进制造新突破—渗透泵技术渗透泵片是一种基于渗透压差驱动的先进控释制剂，其通常由药物层、推动层、释药孔、半透膜组成，片剂吸水后半透膜内形成高渗透压环境，推动层膨胀，药物层受压，进而使得药物从释药孔持续挤出。渗透泵类别渗透泵样式特点单室渗透泵片适用于溶解度适中药物双层渗透泵片适用于难溶性药物目前应用最广泛夹层渗透泵片避免局部药物浓度过高利于打孔时时识别药物层微孔膜渗透泵片无需激光打孔膜中含水溶性致孔剂u 概念u 渗透泵片类型u 常见药物与适应症• Adalat CC• Glucotrol XL®• 奥美拉唑泵片• Concerta®• 零级释药，释放稳定• 提高生物利用度• 可达到缓释控释效果高血压2型糖尿病胃溃疡ADHDu 制剂优势固体制剂先进制造新突破—渗透泵技术渗透泵技术药物—哌甲酯渗透泵片（ADHD一线用药）• 双层推拉渗透泵• 含药混悬液速释孔首剂释放• 渗透膨胀层控释孔持续推药• 价格较传统片剂高40%• 年综合成本较传统片剂更低• 专利已到期，仿制药已上市• 剂量灵活性较差• 激光孔存在堵塞风险• 存在傍晚药效悬崖效应相较于传统哌甲酯片剂• 持续释药，效果维持良好• 血药浓度平稳，不良反应小制备技术剂型优势瓶颈局限Concerta®市场分析全球固体制剂先进制造的挑战与机遇固体制剂先进制造产业相关法规政策u 《增材制造（3D打印）医疗产品技术指导意见》u 《口服固体速释制剂的生物等效性》指导原则为通过3D打印技术生产的制造商提供更全面的监管途径，帮助促进3D技术创新，使3D打印技术逐步深入到个性化医疗及临床医疗。通过构建“体外溶出-处方比例-PK特性”的三维科学框架，为新型固体制剂研发划定了生物等效性研究的技术与监管框架，实现了监管科学与研发效率的平衡。Ø 适配性材料种类少：需要综合考虑材料安全性、有效性及稳定性等因素，目前可用的材料种类有限。Ø 高端材料依赖进口：部分材料长期依赖进口，供应风险高且成本难降。材料受限Ø 国内技术及产业化滞后：发达国家在制剂制造技术创新和产业化方面处于领先地位，而发展中国家仍以传统制造技术为主。中国市场规模庞大，但高端设备和核心技术方面仍依赖进口。Ø 高昂的初始投资和研发支出：生产成本比传统方法大约高出30%~