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优微生物:自研低温一步成型技术,定量非定量工艺满足医药及化妆品定制化需求

2021-03-11 09:53
动脉网
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“从政策、资本、技术、市场参与者等多个角度来看,中国可溶性微针透皮给药产业化和市场都还处于早期发展阶段。作为行业的排头兵,我们有责任做好表率,用技术创新和产品力实现新型透皮给药方式,为提升人类福祉的医疗事业添一份力。”优微生物创始人冷钢表示。

在与动脉网的交谈中,冷钢表达了他及所带领的海归博士团队创业的初衷,对当前微针给药领域发展现状的见解,以及对未来应用前景的信心。

据了解,透皮给药在美国、日本等发达国家已经成为主流剂型之一。相比传统的口服和注射给药方式,透皮给药具有无血药浓度峰谷现象、避免药物首过效应和胃肠道灭活、降低毒副作用反应且依从性好等优势。

透皮给药技术门槛较高,其难点在于如何安全有效的让药物(尤其是大分子药物)透过人体皮肤表面的角质层并高效吸收。于是,可溶性微针技术出现了。

作为一种新型透皮给药方式,可溶性微针无痛透皮给药技术同时具备皮下注射与传统透皮给药的优势,突破了传统透皮贴剂只能传导小分子药物的局限性,是新型透皮给药技术领域的研发热点,受到世界范围内的广泛关注和认可。

自2017年回国创立优微生物后,冷钢与其团队便一头“扎”进了可溶性微针透皮给药技术(DMN-TDDS)的创新工艺开发和产业化领域,专注于解决可溶性微针技术产业化过程中存在的多个痛点问题,在外界鲜有露面。

四年磨一剑,优微生物带着自主研发的低温一步快速成型工艺、微晶体微观结构自由塑型技术、分段式精准定量载药技术和高效稳定的全自动化产业化能力等多项全球首创研究成果走到了台前。

冷钢表示,优微生物现已建成完整的可溶性微针透皮给药技术转化平台,及可满足定制化需求的可溶性微针无痛透皮给药贴片全自动生产线,可为客户提供透皮给药新剂型CRO服务和药物透皮给药解决方案,以及大健康和美容领域创新产品的开发升级及产业化的技术支持和生产。

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海归博士创业团队,快速将自主创新工艺转化为柔性化全自动生产能力

优微生物成功的背后,是三位博士十余年在大分子药物透皮吸收过程中的活性及稳定性控制、以及微针透皮给药技术的工业级生产等方向上积累的大量实践经验。

冷钢在韩国延世大学攻读硕博学位期间,与同在生命工学学院的中国留学生李成国、马永浩相识。三人兴趣相投,并在可溶性微针领域多有探讨。

冷钢介绍,2017年前后,三人基于对可溶性微针技术及行业的研究和了解,看到国外已有多种基于微针剂型的新药研发进入到临床阶段,同时日韩也已拥有数家具备可溶性微针贴片产业化能力的生产工厂出现。由于技术门槛高、国内透皮制剂产品少,透皮给药在国内没有大范围普及,可溶性微针技术的市场化更是处于比较空白的状态。

为避免未来在透皮给药领域“受制于人”,现阶段中国大力发展透皮给药技术迫在眉睫。而作为透皮给药领域中新兴的可溶性微针技术,是国际上的研发热点,因此在中国开展可溶性微针技术的产业化工作,不仅市场前景非常可观,同时也有利于促进国内透皮给药技术,尤其是新型透皮给药高端制剂的快速发展。

根据新思界产业研究中心分析,未来,微针给药在肿瘤、眼科疾病、麻醉、牙科等领域的开发前景非常可观,在医疗、保健和生物学等领域也会带来新的突破,预计到2024年,中国微针给药系统的市场规模将达到17亿元。

值得一提的是,2020年11月,在美国权威科普类杂志《科学美国人》评选的2020年有望改变世界的十大新型技术中,微针给药技术名列榜首。仅硬币大小的微针药物贴片,即可轻松无痛有效地完成给药。微针透皮给药技术正在从舞台边缘走向聚光灯中心。

正值国内创业环境处于商业模式驱动向技术创新驱动转变阶段,三人出奇地一致决定回国创业。由此,带着“科技改变生活,优微连接你我”的理念,优微生物应运而生。

2018年2月,优微生物自主创新研发的新一代可溶性微针塑形工艺验证成功。凭借着项目的独特创新性和创始团队的优异表现,优微生物荣获第七届中国创新创业大赛(广东赛区)生物医药行业初创组广东省总决赛第一名。同年,优微生物入选珠海市首批独角兽企业培育库。

2019年,优微生物发展更为迅速。其近2000平方米的GMP洁净厂房投入使用,完成可溶性微针透皮给药技术研发平台搭建,逐步地靠近、解决可溶性微针产业化问题。2019年底,优微生物基于自主研发的可溶性微针工艺全自动生产线投入使用,成功将自主创新的可溶性微针透皮给药技术从实验室级别蜕变为工业化量产。创始团队终于得偿所愿。

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冷钢坦言,可溶性微针技术产业化水平一直是这个行业的难题,优微生物在实现可溶性微针产业化的过程中也遇到了诸多困难。比如微针生产的批次间稳定性、搭载药物的活性保持问题、针体良品率等, 对技术细节的把控、工艺参数的雕琢、产业化经验的积累要求都非常高。每一项参数的改变背后,都需要大量的反复试验和测试。团队的凝聚力和毅力是推动优微生物可溶性微针技术快速产业化的重要因素。

目前,优微生物单条自动化产线可实现最高年产微针给药贴片数千万片,优微生物定位为可溶性微针技术平台型企业,已经开始为国内外医药、大健康和美容护肤领域客户提供CRO、CDMO、ODM等服务。

自研低温一步成型技术,定量非定量工艺满足医药及化妆品定制化需求

低温一步成型可溶性微针制作工艺是优微生物的核心技术,这是在国际上常用的“模具塑形法”和“拉伸塑形法”工艺的基础上改进而来,进一步优化了生产工艺和过程控制,成功实现了多种药物活性成分的有效稳定搭载。

冷钢介绍,模具塑形法和拉伸塑形法是目前可溶性微针贴片制作的主要工艺。

模具塑形法工艺原理简单,但在填充和固化的过程中存在一些问题。比如容易产生填充不完全的气泡,针体形态不完整或针体折断等问题;同时,固化过程一般会采用高温固化的方式,这对一些药物在生产过程中的活性保持会产生不同程度的影响。拉伸塑形法工艺可在常温下实现针体固化,能够较好的保持药物活性,但是其也存在配方开发难度大、针体形状无法定制化设计、生产成本较高等问题。

优微生物的低温一步成型工艺,在模具塑形法和拉伸塑形法的基础上扬长避短,可达到在常温或低温的环境中针体快速成型,不仅进一步保持了药物活性,而且在生产工艺稳定性、可适用配方、精准载药、针体形态和长度定制化设计等多个维度均有显著提升。

据了解,优微生物基于低温一步成型可溶性微针工艺等核心技术,已经形成了定量式和非定量式两项工艺的产业化,满足了不同客户的多样化定制需求。

冷钢表示,优微生物未来会继续在DMN-TDDS领域稳扎稳打,在医药领域开发副作用更小、疗效更优、患者顺应性更好的新型透皮给药高端制剂产品,在医疗器械和大健康领域开发辅助给药、多种活性因子透皮吸收的创新产品。

作者:李成平

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