色谱技术在药物制备不同环节的应用分析

色谱技术在药物制备不同环节的应用分析

色谱技术在药物制备不同环节的应用色谱技术作为对药物进行分离纯化和分析检测最常用也是最稳定的技术，覆盖药物制备全流程，从药品研究开发、临床前实验到临床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期、生产应用以及质量控制的各个环节都涉及色谱技术的应用，色谱在药品安全性及有效性层面扮演着至关重要的角色。色谱在药品的研究开发这一前期阶段便已介入，药物研发是极其精确的过程，各项参数都需要尽可能的准确，以此来保证准确地把握药物当中的成分及含量。残留药物的检测一直是一个严峻的问题，残留药物由于含量可能较低，检测难度相对较高，而高效液相色谱法（HPLC）这一分析色谱技术反应过程十分灵敏，在残留药物检测方面具有独特的优势；其次，工作人员根据药物样品的不同成分产生的不同疗效分别确认有效成分，直至所研发的样品应用于临床试验，而分析色谱能够有效地确定药品中的成分；同时，由于药物中成分复杂，多为各类有机物，有着多种的异构体，这些客观因素都给药物中各项成分的具体含量测定带来了一定的难度，而运用分析色谱对混合组分进行分析，各项成分都可以在色谱结果中得到明显的体现。分析色谱能够对药物成分和含量进行较为准确的分析和测定，为进一步的研究实验打下良好的基础。随着我国创新药研发需求的逐步释放，以及仿制药生物等效性带来的增量需求，近年来我国药物研发市场发展迅速，为分析色谱行业的发展奠定了市场基础。临床前实验阶段的目的之一是评估药物的药理和毒理作用，药物的吸收、分布、代谢和排泄情况（ADME），为了深刻描述并理解药物的作用机理，需要对大量生物样品进行定性定量分析，这些生物样品的取样量少、基质复杂、药物和代谢产物浓度低但样本量大，因此要求分析方法特异性强、灵敏度高、重现性好、简便快速，并具有一定通量。分析色谱技术灵敏度高、简便快捷且集分离和分析功能为一体，可以适用不同类型化合物的定性定量分析，在临床前实验阶段，生物药物在表达、制备、储存过程中，各种微环境的影响会导致生物分子变化，于是需要分析色谱技术对生物药物的理化特性、生物学特性、纯度和杂质进行测定、分析和分离，以保证生物药物的安全性、有效性和批次稳定性。同时，临床前实验阶段还会进行生产工艺、质量控制、稳定性等研究，其中工业纯化技术在生产工艺研究中便开始应用介入，分析色谱则在质量控制和稳定性研究中扮演重要角色。临床试验阶段在人体（病人或健康志愿者）进行药物的系统性研究，目的是确定试验药物的疗效与安全性，一般分为I、II、III期临床试验。在此阶段，需根据临床试验结果不断改进优化产品及技术，分离纯化是医药制造过程中核心环节，该环节的关键耗材工业纯化填料的需求规模将随着试验阶段的推进而不断放大，医药企业在药品申报时需一并报备相关色谱填料厂家。作为关键物料，填料一旦变更将会导致生产工艺有所改变，进而有可能对药品安全性、有效性和质量可控性产生较显著的影响，根据《生物制品生产工艺过程变更管理技术指导原则》等有关规定，分离纯化方法的变更应进行相关的技术评价，并进行验证，具体包括变更前后主要有效成分生物学变化的研究、变更前后连续3批产品质量分析和适当的临床试验，周期较长，因此，医药企业在产品获批后第一供应商供货及时的情况下，通常不会轻易更换色谱填料供应商，然而随着国家持续推进医药产业改革，医保控费、仿制药一致性评价和药品带量采购等政策陆续出台，制药企业对成本端的重视程度大大提升，同时随着国际贸易环境不确定性增加导致国际厂商供货延迟，药企客户出于对供应链安全和原材料供货稳定性考虑，对国产填料的采购意愿也进一步提升。随着药物获批进入生产阶段而产生的大规模且稳定的量产需求，色谱填料厂家作为药物生产制备关键耗材的供应商，其产能、供应链稳定性以及批次间一致性都是药企客户的关注重点。同时，高载量高寿命的填料能够帮助提高批处理量及大规模纯化效率，更容易获得客户的青睐。药品质量直接关系到患者的生命安全，因此质量控制是医药企业生产和管理的重中之重，药品的质量控制贯穿药品生产的每个环节，基于生物药的结构复杂性和异变性，需要对其进行全面的检测和质量控制，以保证产品的安全和有效。分析色谱技术作为药品纯度和含量测定的主要技术，能够对药物全面地定性、定量分析，通过有效监控药物中的杂质进而确保药物的质量和安全性。气相色谱仪行业概况我国气相色谱的研究起源于20世纪50年代，到20世纪60年代初已经有商品化的气相色谱仪。近年来，我国气相色谱仪行业得到了快速发展，市场需求量呈现上升的趋势。目前我国气相色谱仪行业产品品种相对齐全，布局逐步完善，已形成具有一定技术基础和生产规模的产业体系。气相色谱法（亦称为GC），该技术在1952年由詹姆斯同马丁提出，它作为是一种创新的分离、分析方法，自此之后在各行各业中得到了广泛应用。气相色谱仪主要由以下五个部分组成：科研及重点项目支持、税收优惠、进口管理等多重组合拳配套，一方面国外逐步限制此类产品进口，质谱仪被纳入瓦森纳协定及美国商业管制清单（CCL）；另一方面国内政策端正通过鼓励政策采购国产设备以及限制海外设备进口等方式强化国产设备竞争力，财政部出《政府采购进口产品审核指导标准》（2021年版）政策采购进口产品审核指标标准，明确各类仪器要推动采购国产科学仪器、保持产业链供应链安全稳定。气相色谱仪行业产业链气相色谱仪一般由气路系统、进样系统、分离系统（色谱柱系统）、检测及温控系统、记录系统组成。气相色谱仪上游行业主要是为本行业提供核心部件、分析软件、标样、原材料的行业。下游应用于环境保护领域、工业测试与分析领域等。气相色谱仪的下游产业十分丰富，几乎包括了国民经济的所有领域，目前重点应用包括三大类，其中工业测试与分析领域主要的行业有钢铁、水泥、石化、治金、镀层、地质、矿产、合金、首饰等；石油化工行业气相色谱仪主要用于油气田勘探中的化学分析、原油分析、炼厂气分析、模拟蒸馏、油料分析、单质烃分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加剂分析、脂肪烃分析、芳烃分析等，据统计，2021年我国石油查明资源储量达到36．89亿吨。中国气相色谱仪行业发展现状分析据统计，2020年我国色谱仪行业市场规模为107亿元，同比增长6．5%，预计2025年达到147亿元，液相色谱、气相色谱为最主要的两个细分品类。进口来看，据统计，近五年我国气相色谱仪进口量在8000-10000台之间，截至2022年1-10月我国气相色谱仪进口量为8769台，同比增长982台，进口金额为2．72亿美元，同比增长12．46%，进口单价为3．10万美元/台。从我国各类型色谱仪进口额分布来看，据统计，2022年1-10月我国气相色谱仪进口额为2．72亿美元，占比色谱仪进口总额比重为23．05%。色谱填料未来将逐渐实现进口替代国内开展色谱填料业务的主要企业包括纳微科技、蓝晓科技、博格隆、汇研生物、赛分科技等，与海外企业相比，国内本土色谱填料企业起步较晚，总体竞争力较弱。一般来说，在载量上，本土厂商与进口厂家几乎相当，但是在价格上国产的便宜得多，如纳微科技的价格几乎是GE的1/3、默克的一半。下游市场使用国产色谱填料可以使成本降低20%-50%，此外，国产厂家货期较短，是大部分国产企业另一优势之一。长远来看，以纳微科技为代表的国产企业在成本、货期上具备竞争力，未来将逐渐实现进口替代。我国色谱仪行业市场规模不断扩大色谱仪即利用样品中各组分与流动相和固定相的作用力不同（吸附、分配、交换等性能上的差异），先将它们分离，后按一定顺序检测各组分及其含量的方法。其广泛应用于石油化工、生命科学、环境监测、食品等领域。按照流动相的差异，色谱主要可以分为气相色谱法、液相色谱法、超临界液相色谱法、电色谱法。其中气相色谱和液相色谱为应用最广泛的两种色谱仪器。着色谱及其联用技术的日益普，全球色谱仪市场规模不断增加，由2015年的82．2亿美元增加至2020年100亿美元，年复合增长率为4%。从区域分布来看，2020年全球色谱仪市场规模主要分布在北美、欧洲、中国及日本四地，北美市场占比31%，欧洲市场占比26%，中国市场占比16%，日本市场占比10%。随着中国对食品安全、环境保护以及医疗卫生的重视度不断提高，中国色谱仪市场规模不断扩大，2020年的市场规模达107．2亿元，同比增长6．5%。然我国色谱仪市场规模稳定增长，但我国色谱仪对外贸易仍以进口为主，尤其是高档色谱仪对外依赖度较高。观研报告网发布的资料显示，2019年中国色谱仪出口金额为1．09亿美元，进口金额为9．99亿美元；2020年中国色谱仪出口金额为1．15亿美元，进口金额为10．37亿美元。2020年中国色谱仪进口以液相色谱仪为主，其进口金额为6．73亿美元，占色谱仪总进口金额的64．88%。色谱柱是一种高效的分离手段，是色谱系统的核心。在现代工业中，色谱分析是最重要的物质分离技术之一，受益于近几年色谱在环保工业应用，色谱柱市场需求持续攀升，行业得到快速发展。色谱柱行业投资前景、色谱柱市场需求如何？色谱柱是一种高效的分离手段，是色谱系统的核心。在现代工业中，色谱分析是最重要的物质分离技术之一，受益于近几年色谱在环保工业应用，色谱柱市场需求持续攀升，行业得到快速发展。色谱柱是色谱填料的应用产品，多为金属或玻璃制作，用于工业分离纯化的色谱柱被称为制备柱，用于实验室小规模分离纯化样品的色谱柱被称为半制备柱，用于实验室分析检测的色谱柱被称为分析柱。色谱柱在石油化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等领域应用很广。它除了用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量等。由于应用范围广泛，因此市场需求相对较高。色谱柱多由玻璃或者金属制成，是由色谱填料装制而成，是色谱填料的应用产品。色谱在生物医药领域应用需求较高，是生物制药分离纯化的唯一手段，用于辅助生产高纯度、高活性的生物制品。近几年国内生物制药产业处于快速发展趋势，2020年达1．79万亿美元。预计2021年全球生物医药市场规模为1．89万亿美元，至2026年市场规模达到2．34万亿美元。受益于生物制药产业的发展，色谱柱应用需求攀升。益于生物制药产业的发展，全球色谱填料市场需求攀升，市场规模持续攀升，预计到2025年将达到30亿美元。色谱柱作为色谱填料的应用产品，行业整体保持快速发展趋势，在2020年全球色谱柱市场规模为23亿美元，到2025年将达到33亿美元。从色谱柱进出口数量来看，我国色谱柱出口量大于进口量。数据显示，2021年中国色谱柱进口数量为0．63万吨，出口数量为1．05万吨，相较2020年，进口量基本保持稳定，出口量大幅增加。从进出口金额来看，2015-2016年我国进口额大于出口额，在2017年以后，我国高端产品基本实现，出口额大幅超过进口额。2021年我国色谱柱进口额为1．7亿美元，出口额为9．86亿美元。目前全球中生产色谱柱的企业主要有安捷伦、赛默飞、沃特世、岛津等。我国企业布局在色谱柱市场较晚，生产企业较少，较为知名的有赛分科技、利穗科技、汉邦科技等。由于海外企业布局在色谱柱时间较长，拥有技术领先，生产的产品稳定性更高、更为精准。而国内色谱柱生产企业大多为中小型企业，生产的产品价格低廉，多集中在中低端市场，不具有市场竞争优势。我国色谱柱市场前景广阔，国内企业需要抓住机会，提升产品技术含量，提升自身在全球市场的竞争力。色谱柱是色谱填料制品，应用在物质分离领域，目前在生物制药领域应用需求较高，行业发展前景较好。我国是色谱柱主要生产国家之一，产品远销海外市场。但相较于国外产品，我国色谱柱产品在品质和品牌方面存在差距，在全球中市场影响力较小。在市场竞争方面，在国内色谱柱市场，海外企业占据重要地位，未来空间较大。色谱柱行业研究报告旨在从国家经济和产业发展的战略入手，分析色谱柱未来的政策走向和监管体制的发展趋势，挖掘色谱柱行业的市场潜力，基于重点细分市场领域的深度研究，提供对产业规模、产业结构、区域结构、市场竞争、产业盈利水平等多个角度市场变化的生动描绘，清晰发展方向。液相色谱耗材市场分析液相色谱耗材（LiquidChromatographyConsumables）是指液相色谱系统的一系列组件，可满足所有分离需求，提供更快的分析和一致的性能。按收入计，2021年全球液相色谱耗材收入大约44百万美元，预计2028年达到44百万美元，2022至2028期间，年复合增长率CAGR为0．0%。同时2020年全球液相色谱耗材销量大约，预计2028年将达到。2021年中国市场规模大约为百万美元，在全球市场占比约为%，同期北美和欧洲市场分别占比为%和%。未来几年，中国CAGR为%，同期美国和欧洲CAGR分别为%和%，亚太地区将扮演更重要角色，除中美欧之外，日本、韩国、印度和东南亚地区，依然是不可忽视的重要市场。全球主要的液相色谱耗材制造商包括赛默飞世尔科技、KNAUER、PerkinElmer等。在产品方面，主要类型是色谱柱、量化器等。而在应用方面，主要应用是OEM、实验室等。在产品类型方面，主要类型包括色谱柱、量化器等。而在应用方面，主要应用包括OEM、实验室等。色谱行业市场规模分析近年来随着下游生物制药、学术研究、食品安全领域的不断发展，全球色谱介质市场规模稳步提升，2021年全球色谱介质市场规模为58亿美元，预计2023年将增长至69亿美元。生物制药是色谱介质最为重要的应用领域，随着全球生物研发投入不断增加，抗体、疫苗、重组蛋白等下游生物药市场不断扩张及新药逐步放量，全球生物药色谱介质市场需求快速扩张，2021年全球生物药色谱介质市场规模为45亿美元，预计于2023年达到54亿美元。生物药市场规模持续扩大带动色谱填料行业发展色谱填料（应用于生物大分子领域时又被称为层析介质）是液相色谱技术的核心关键，应用领域广泛，并对分离纯化的结果和效率起着至关重要的作用。特别在生物制药领域。一般来说，生物药分两步进行：第一步，使用亲和色谱；第二步，使用离子交换色谱。色谱填料在下游一般不会轻易变更，因为变更材料需要做工艺验证，验证的时间一般需要1年左右，因此，几乎可以认为其粘性极强。近年来随着医疗需求增加，全球生物药市场规模持续扩大，带动色谱填料需求持续增长。数据显示，2016-2022年全球生物药行业市场规模由2202亿美元增长至3790亿美元，2019-2022年全球色谱填料