热熔挤出技术——抗击疫情背后的力量

热熔挤出技术---抗击疫情背后的力量

 

今年的春节特别漫长,近一个月以来,我们的生活每天都笼罩在新型冠状病毒的阴影之下,伴随着“武汉加油!中国加油!”的呼声,一种抗艾滋病药物“洛匹那韦利托那韦片”映入普罗大众眼帘。之前据多家媒体报道,抗艾滋病药物“洛匹那韦利托那韦片”对治疗新型冠状病毒有效,位于上海市金山区的上海市公共卫生临床中心党委书记卢洪洲曾向媒体记者介绍,洛匹那韦利托那片是抗艾滋药物,中心从第一个新型冠状病毒肺炎患者开始就使用这类药物,在临床救治上取得了一定疗效,但还需要更多临床观察;同时,“从武汉临床经验来看,用得越早越好,因为它可以抑制病毒,没有病毒,就没有后续的一些损伤了。”一夜之间,这款抗艾滋病的药物“洛匹那韦利托那韦片”占据头条,吸引众人目光,为大众所知。

 

“洛匹那韦利托那韦片”,学名“克力芝”,原研是雅培公司,作为上一代(目前国内仍然是)很知名的抗艾滋病毒药物。该药品目前在国内多个研究机构开展的体外细胞试验中,对新型冠状病毒表现出较好的抑制作用。近日,武汉同济医院宁琴教授团队启动抗新型冠状病毒药物ASC09/利托那韦复方片、利托那韦临床研究,该项临床研究是同济医院与歌礼药业(浙江)有限公司开展的合作项目,实验药物即将送达同济医院。宁琴教授团队将迅速启动临床研究,以期破解新型冠状病毒,为治愈患者抗击疫情点燃又一希望。

 

  “洛匹那韦利托那韦片”是通过热熔挤出机生产的一款热熔挤出药物,Leistritz作为世界知名的热熔挤出机制造厂商,为制药行业提供双螺杆挤出机有超过30年的经验;Leistritz制药挤出机以其尖端技术享誉全球,国内外多家药企都是使用Leistritz挤出机在生产“洛匹那韦利托那韦片”。

 

那么隐藏在“洛匹那韦利托那韦片”背后并不为普通大众所知的热熔挤出技术是什么?热熔挤出技术相比传统制药方式又有哪些优势呢?

 

目前,世界生物制药分类系统(bio-pharmaceutical classification system, BCS)根据药物在水中溶解度和在肠道内渗透性的不同,将药物分为4类,如下图1所示。其中,Ⅱ类和Ⅳ类药物的溶解性均较差,而目前40%的在售、80%~90%的在研药物均被归于Ⅱ类和Ⅳ类,因此,Ⅱ类和Ⅳ类药物占据着越来越大的市场分布及研发前景,特别是大部分治疗难治疾病(比如恶性疾病及慢性病等)的API(药物里面的活性成分,也就是起药效的部分)恰恰可溶性较差,多为Ⅱ类和Ⅳ类药物,“洛匹那韦利托那韦片”也正是属于Ⅱ类和Ⅳ类难溶药物之一,因此提高该类药物溶解度对于改善其吸收意义重大。

在制药行业,药物活性成分(API)通常与各种辅料或载体混合制备成最终的药物产品,热熔挤出(Hot Melt Extrusion, 简称HME)技术则是利用挤出机将API均匀分散和分布于聚合物载体中的连续工艺。HME技术通过挤出机的强剪切力可以使 II 类和 IV类难溶性药物以无定形状态或以分子水平分散在聚合物载体中,形成固体分散状态,来增加药物的溶出速率和生物利用度,能够明显提高药物的溶解度。

 

热熔挤出过程中,API和载体以及赋形剂的混合物进入挤出机后,在挤出机的机筒加热和强剪切力作用下,首先将物料熔融,然后进行分散、分布和混合,使API和各种辅料均匀分散于载体中,再进一步进行真空脱挥将降解的小分子物质和水分等从物料中脱除,最后由挤出机螺杆建压将物料从模头挤出。物料从挤出机中挤出后,下游设备可以根据不同药物需求采用风冷拉条切粒、微丸造粒、冷却辊+研磨机等多种方式进行冷却成型,如下图制备工艺设备:

HME技术的出现,除了可以对难溶解的API实现增溶(增加溶解度)之外,另一重大优势是还可实现缓释(缓慢释放)等作用并且可以防止药物滥用。概况起来,HME相对传统制药方式主要有以下优势:

 

1.增溶缓释

2.连续性生产工艺,消除了批次性影响

3.工艺可重复性高

4.可在线监测

 

自HME技术出现以来,作为一项制药新技术,其研究重心一直在欧美国家,近几年来越来越多的国内药企也纷纷购置了Leistiriz挤出机投身其中,开展相关研究和应用。此次疫情期间,我们也接到国内多家药企的联系来咨询Leistritz挤出机的一些相关问题,Leistritz挤出机可为药物研发各个阶段,包括大生产阶段,提供合适的生产线。同时ZSE HP-PH系列设备可高效的进行工艺放大,以下是Leistritz制药挤出机ZSE HP-PH系列机型的一些关键参数:

让我们回到此次疫情,虽然此次疫情进一步引起了国内药企和一些研发机构对HME技术的强烈关注,想必未来也会进一步促进国内相关单位对HME技术的研究和投入,但对我们普通大众来说,目前“洛匹那韦利托那韦片”对新型冠状病毒的疗效还处于临床研究阶段,实际疗效还有待确认,同时很重要的是,这部分API通常具有较强的生物毒性,也就是说对正常人来说,一般可能会产生副作用,在治疗该疾病时多少有些以毒攻毒的意思。因此在目前的抗疫阶段,个人是没有必要进行“囤货”甚至不明就里的乱用。

我们现在每天不可避免的而且事实上也是会获取大量的新闻资讯,但是我们仍需科学、冷静的看待和选择适宜自己的应对方案,相信通过我们国家精准施策的抗疫方针及我们无数医学工作者的无私奋斗,全国人民同舟共济、众志成城,我们定能打赢这场抗疫攻坚战!武汉加油!中国加油!

 

如果大家对热熔挤出技术感兴趣,可以参考《Pharmaceutical Extrusion Technology》,Charles Martin,Leistritz Extrusionstechnik GmbH,德国莱斯特瑞兹挤出技术有限公司,美国莱斯特瑞兹先进技术有限公司(本文信息的主要参考来源):

本文引用的新闻参考来源:

http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/202002/06/t20200206_34225840.shtml

http://news.cyol.com/app/2020-01/25/content_18340067.htm?_t=b1580606370

技术参考来源:

《Pharmaceutical Extrusion Technology》,Charles Martin,Leistritz Extrusionstechnik GmbH