国产替代： 微型热熔挤出机， 推动HME连续工艺升级

传统制药流程通常是把API与各种辅料或载体混合制备成最终的药物产品。但热熔挤出（Hot Melt Extrusion, HME）技术则是利用挤出机将API均匀分散于聚合物基载体中的连续工艺。

相比传统间歇法制药工艺（高速湿法制粒、喷雾干燥制粒、流化床制粒等），热熔挤出技术优势显著。因此FDA正在大力鼓励HME这种连续生产的工艺，国外众多药企也纷纷投身其中，开展相关的研究和应用。
HME工艺用到的主要设备是双螺杆热熔挤出机。

HME工艺在国内发展受阻

尽管亚太地区在最近几年内对药用热熔挤出机的需求出现明显增长，但目前HME技术的研究重心在欧美。
国内市场上使用热熔挤出技术进行药物开发的企业和实验室被国外仪器所垄断。国内生产的双螺杆热熔挤出机螺杆直径大多数为20mm，而药物研发需要较小的螺杆直径来减少珍贵API的损耗。成都筑丰立实科技有限责任公司针对市场需求，突破技术瓶颈，开发了直径为12mm的双螺杆热熔挤出机，成为国内最小规格且性价比最高的药用热熔挤出机之一。

国产双螺杆热熔挤出机-ZF12

同向啮合双螺杆热熔挤出机ZF12是目前国产最小规格的药用热熔挤出机，该仪器可同时实现材料高效和人工高效。

[1] 物料平均滞留时间短且停留时间分布范围窄；
[2] 最小投料仅需20g，只需少量的活性药物成分即可生成分散性好且分布均匀的产品，极大地降低了开发成本；
[3] 可完全扩展至独立式制药混合系统和连续化制药生产线并可同步获取工艺配方及相关实验数据，还可以进行小规模生产，为科研和生产带来极大便利。

HME工艺优点及应用方向
1. 双螺杆热熔挤出机应用于难溶性药物增溶

由双螺杆热熔挤出技术制备的尼莫地平的溶解度相比微粉化和结晶态的尼莫地平，其溶解速率显著提升。而通过HME技术处理后，尼莫地平由结晶态转变为无定型态，由此提高了尼莫地平的溶解度。

2. 双螺杆热熔挤出机应用于制备缓控释给药系统

双螺杆热熔挤出机应用于制备缓控释给药系统的特点是：操作过程没有溶剂参与，且热熔挤出过程可使得药物由结晶型化合物转变为无定型状态，从而更有利于药物制剂的溶出并增加制剂的稳定性，克服了传统工艺有机溶剂残留及稳定性差的问题。

3. 双螺杆热熔挤出机应用于药物掩味

除了大力开展热熔挤出技术在西药制备方面的研究和应用以外，还可以结合中药研究的优势，将HME应用于中药制备。比如灯盏花素、紫杉醇、黄连素、青蒿素、葛根素和水飞蓟素等具有显著生物活性的有效成分或有效部位，由于存在溶解度小、味道差等问题，使这些中药制剂在临床的应用受到了很大程度的影响。如能积极吸纳西药在HME研究取得的成果，将HME技术应用于中药领域，以提高中药制剂的可控性、顺应性，必将推动中药制剂走向国际市场。

4. 双螺杆热熔挤出机应用于3D打印

利用双螺杆热熔挤出技术可制成供3D打印的含药聚合物线材。整个生产过程主要有三步：首先将所有相关物料充分混合，然后通过热熔挤出机加热挤出，最后将该聚合物线材装入线轴中。这种中间产品需要进行密封包装，以防止变质，直到它被送达药房。

ZF12市场分析
1. 市场定位

该项目前期主要针对各大科研院所及高校药物研发实验室，进行点对点推广，并由代理商负责整体销售及维护，同时建立服务平台为客户提供制剂工艺开发。在科研推广的同时申报仪器CFDA认证，后期可以大规模应用到药厂研发及批量生产。

2. 机遇

目前热熔挤出技术的研究重心在欧美国家，亚太地区对于热熔挤出机的需求将在最近几年内出现明显的增长。中国、印度、日本等亚太新兴经济体日益增长的药物研发需求和医疗设施状况的改善，会持续推动亚太地区药用热熔挤出市场的发展，所以未来小型双螺杆热熔挤出机-ZF12将会成为药物研发炙手可热的新产品。

3. 前景

生物制药系统（BCS)中II类和IV类药物的溶解性均较差，而80%～90%的在研药物均被归于II类和IV类，且处于开发阶段的II类和IV类API正在持续增长，因此利用双螺杆热熔挤出技术提高该类药物溶解度的市场容量也将迅猛增长。

将双螺杆热熔挤出技术与3D打印结合应用于解决远程医疗问题拥有巨大潜力，可以利用热熔挤出法，大规模生产含有药物有效成分的打印材料，而3D打印机携带方便，操作相对简单，适用于从事复方的药房。在巴西，从事复方的药房大约有16000家，每年会处理超过6000万个处方，数字化药房的技术飞跃将会改变全球市场格局。

HME经济效益分析

双螺杆热熔挤出机可使API使用量减少20倍，且工艺流程简化，10平米车间即可完成药物连续化生产，无批间差。
 
更多热熔机信息查阅：http://www.zhufengls.com/

来源：荣格-《国际医药商情》


原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。