中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

Dedicated to design & manufacturing for medical device

August 31-September 2 2022 | SWEECC H1&H2

100亿美元市场:预灌装注射器(PFS)制药技术应用进展

2022-02-18

世界预灌装注射器(PFS)市场在2019年价值已达47亿美元,预计到2026年将达到105.7亿美元。该市场的主要竞争玩家都在抢着引入创新的、定制的预灌装注射器。

当前,大多数预灌装注射器(PFS)被设计为与生物药物兼容。“ 年复一年,业界看到越来越多地使用生物制剂来对抗慢性疾病,并且为了使非临床环境的患者获得更好的使用机会,预灌装注射器的使用已经成为简单、安全的自我给药和方便的‘黄金标准’,尤其是对于更粘稠的生物制品。” LSNE合同生产公司的业务发展副总裁杰夫·克莱门特说。

对世界预灌装注射器(PFS)药物分子市场的研究表明,在预测期内,预计在药物种类中,疫苗和胰岛素将是最大的竞争对手。鉴于COVID-19的流行,到2027年底,疫苗将以超过230亿美元的收入引领市场,而胰岛素的增长率将更高!

“新冠大流行加速了向患者自我治疗和远程医师咨询的进程,” Owen Mumford 制药服务公司的产品策略与洞察负责人乔治·伊昂斯说。 “现在,许多患者更愿意自我治疗,并通过减少与医疗保健专业人员的面对面交流来了解自己的病情。这一系列情况已帮助推动自动注射器和预灌装注射器的增长,成为自我给药的一种方法。”


可穿戴式注射器和连接
大容量可穿戴设备用于皮下自我给药已成为家庭护理环境中药物管理的首选。这些可穿戴设备的变量设计用于大剂量(大于1mL)高粘度药物(例如生物制剂)的给药,提供多种给药选择(基础、快速或连续),集成的安全机制以及几乎不会发生针刺伤的危险。

根据最近的研究,该领域正在见证具有集成移动应用程序开发的创新,该应用程序具有智能健康监控,人工智能(包括提醒),连接到基于Web的门户网站的功能,与相关的医疗保健提供者共享医疗数据,视觉/听觉的药物输送确认通知,自动重新配制药物以及错误警报。研究人员相信,这种努力将在未来几年内推动该市场的增长。

伊昂斯先生说:“远程患者治疗的增加推动了对更多药物释放设备的需求,以提供连接选择。” “此外,改善治疗依从性的愿望以及反过来希望完全改善患者预后的愿望正积极地影响着这一趋势。连接的自动注射器可以简单地传输有关治疗时间和剂量输送确定性的关键患者数据,并可以选择收集其它数据。互联设备现在提供了与患者建立“对话”的方法,并通过应用程序提供了培训,教育和缓解管理信息以及工具。将来,这项技术将提供多种方式来增加与患者的互动,并能够识别治疗方案中的问题并提供必要的纠正措施。

环境处置与高成本问题
尽管有许多好处,但一次性使用自动注射器和预灌装注射器(PFS)仍存在环境和可处置性方面的问题。这就增加了对具有可持续特性、环保材料、更精简生产工艺和供应链的产品的需求。

预灌装注射器(PFS)药物分子市场增长的另一个障碍归因于自动注射器的高价。这与复杂的开发过程相关。

以下的药物开发和释放报告探讨了设备开发人员和注射剂合同开发与生产组织(CDMO)如何应对这些挑战,定制设备设计方面的进步,将安全和人为因素纳入其中的持续努力,以及新冠肺炎如何塑造市场的未来。


以下,是各大制药公司关于药物预灌装注射器(PFS)的最新开发应用汇总。

01 味之素生物制药公司正在扩大无菌灌装/完成能力

越来越多的新兴生物制药公司在后期阶段开发自己的产品,这促使对注射剂合同开发生产组织(CDMO)的需求增加。而靶向药物、特效药物和孤儿药物的增加以及生物制剂的持续增长,带来了额外的需求。

味之素生物制药服务公司在3条自动药瓶灌装生产线和1条自动预灌装注射器灌装生产线上提供完整的注射剂生产服务。此外,该合同开发生产组织(CDMO)拥有一条自动灌装生产线,其中装有一个在线冻干机,专用于高效产品。高速的灌装能力正在扩大,其中包括一条高速,多用途的灌装线,该灌装线已全面投入运营。

味之素生物制药服务公司药品生产经理雷吉·布兰奇说:“这种扩展使我们目前的无菌灌装/完成能力提高了50%,并提供了更多的计划灵活性和组件灵活性”。“新的灌装生产线提供了一系列配置,包括预灌装的注射器,药筒和药瓶;利用隔离屏障技术确保灌装完成所需的无菌性;并使用现成的组件,从而最大程度地减少了组件的准备和包装。”

对合同开发生产组织(CDMO)服务需求的增加也来自当前对新冠肺炎(COVID-19)项目的关注。2020年,味之素生物制药服务公司与一个客户合作,该公司需要生产多批产品以支持正在进行的抗新冠肺炎(COVID-19)项目努力,并希望在最有效的时间内实现交付。

布兰奇先生说:“他们在4月签署了其第一份合同,而我们能够在6月之前完成他们的第一份合同。” “几个利益相关者齐心协力,在不牺牲质量的前提下,为满足这一激进的时间表付出了巨大的努力。最终,我们为客户生产了大约45,000个小药瓶,供其患者在临床试验中使用。”

02 AMRI 公司正在合作开发预灌装注射器技术

在过去的两年中,所有的目光都集中在新冠肺炎(COVID-19)上。但是,科学界在开发多种可挽救生命的疫苗方面取得的成功已在整个药物生产途径中产生了连锁反应。这些疫苗现在有数以百万计的人在生产,这导致小药瓶生产能力的短缺,也影响了其他重要的医学领域。幸运的是,有一种解决方案预装注射器恰好会带来很多积极的作用。

与传统的针头和小瓶输送系统相比, 预灌装注射器(PFS)的优势已得到充分证明。 预灌装注射器(PFS)易于使用并确保准确剂量。这使它们成为需要定期自我给药(例如单克隆抗体)的长期病患者的理想选择。AMRI公司的药品销售和市场营销副总裁安妮·帕里克表示:此外,预灌装注射器(PFS)减少了给药中的针刺现象,并且由于它们提供了精确的剂量,从而减少了浪费,并避免了潜在的危险剂量错误。

帕里克先生还说:预灌装注射器(PFS)比传统的药瓶更适合用于紧急情况和偏远地区,使药品和疫苗可以由例如医疗工作者较少的援助人员或支持人员来运送。

他说:“由于灌装技术的进步,预灌装注射器(PFS)现在适用于比以前更多的药物类型,例如小分子药物。” “这使一些人认为,目前通过针头和小药瓶提供的新冠肺炎(COVID-19)疫苗可能很快就会转向预灌装注射器(PFS)。目前使用后,小药瓶中剩余的任何剂量都被浪费掉了,并且随着疫苗在中低收入国家/地区推广的步伐加快,医疗保健系统将寻求利用非医务人员来提供剂量。这意味着预灌装注射器(PFS)有潜力帮助生产公司克服小药瓶短缺的问题,同时提高安全性和患者体验。”

经验丰富的预灌装注射器(PFS)专家拥有知识和技术,可以与合作伙伴一起为所有类型的药物设计流程。他们拥有的技术——旋转活塞泵,蠕动泵或滚动隔膜泵——甚至可以满足最粘稠或复杂的悬浮产品的需求。

而且,由于用于新冠肺炎(COVID-19),预灌装注射器(PFS)专家重新将注意力集中在效率上。例如,AMRI公司已与制药合作伙伴合作,将交货时间缩短了,从15到18个月缩短到少于10个月。而且,帕里克先生说,AMRI公司还通过完整的端到端服务提高了效率。,从原料药处理到灌装/完成。

他说:“我们当中的某些人已经知道预灌装注射器(PFS)有良好的未来。” “在过去的一年中,在必要的推动下,更广泛的行业也开始认识到:与传统的针头和药瓶系统相比,这种给药方式可以提供更多的好处。”

03 ApiJect 公司开发使用吹型-灌装-密封(BFS)工艺技术生产的新型预灌装注射器(PFS)

在世界范围内,注射剂市场越来越重视患者安全。这推动了趋向单位剂量形式的强劲趋势,包括预灌装注射器,现在是增长最快的注射剂形式。

ApiJect 系统公司的首席商务官贝丝·托丁说:“预灌装注射器消除了中间商的麻烦,因为不需要灌装所有这些单独的注射器,从而大大减少了药房工作人员的工作量。自动预灌装注射器减少了剂量医疗失误的可能性,减少了对病人的伤害,并减少了潜在的护理责任。” 托丁女士解释说,ApiJect公司开发了一种新型的预灌装注射器,可以提供这些优点,同时通过吹型-灌装-密封(BFS)生产技术实现显著的规模经济。 “一条吹型-灌装-密封(BFS)生产线每小时可以生产约25,000个单位剂量的PFS,潜在的单位剂量成本相当于或低于多剂量小瓶和相关一次性注射器的成本”。

她指出,ApiJect公司的预灌装注射器已提交监管机构审查。

对新冠肺炎(COVID)疫苗的初级包装的需求已导致大量的灌装/精整生产线减少或停止了常规疫苗的生产,从而释放了新冠肺炎(COVID)疫苗的应急能力。ApiJect公司通过紧凑的供应链和高速,大批量生产来应对这一挑战。她说:“仅需药用级树脂和不锈钢即可生产我们的预灌装注射器。” “两种原材料都可以在国内采购和储存,从而降低了国际供应中断的风险。”

位于北卡罗莱纳州研究三角园的未来ApiJect园区的设计目标是:每年在15个以上吹型-灌装-密封(BFS)生产线的基础上,每年提供20亿至30亿单位的容量,每条生产线都适合于疫苗和其它一系列可注射药物的BSL-2环境中。第一条吹型-灌装-密封(BFS)生产线预计将于2022年下半年开始运营。

04 Aptar制药公司开发用于抗新冠肺炎(COVID-19)和生命周期管理的疫苗平台

学术研究界,制药技术和医疗技术业共同开发,测试,生产和提供了新冠肺炎(COVID-19)治疗剂和疫苗。Aptar 制药公司一直是这一反应的最前沿。

迄今为止,已有13种疫苗获得了批准,并且更多的疫苗正在开发和试验中。不仅对于药物制剂,而且对于与药物直接接触的主要容器,都获得了监管部门的批准。因此,选择正确的容器和密封解决方案对于降低开发阶段的风险,获得快速批准以将药物投放市场并确保大规模交付的供应是至关重要的。

Aptar 制药公司业务发展总监奥黛丽·夏尔多内说:随着疫苗接种运动的开展,新冠肺炎(COVID-19)变种的出现表明,一旦受到控制,这种流行病就可能成为季节性流行病。 “根据我们对流感的经验,我们知道季节性疫苗接种与我们目前正在经历的大规模疫苗接种国家环境大不相同。季节性疫苗通常由训练有素的护士,医师甚至药剂师直接在其诊室接种,而不是依靠大型疫苗接种中心(在该中心按顺序进行多次疫苗接种)来进行。在这种情况下,单剂量预灌装注射器变得非常重要,因为与多剂量小药瓶相比,它们减少了药物浪费,并大大简化了给药过程。现在为从小药瓶到预灌装注射器的给药解决方案的过渡做好准备是至关重要的。”

Aptar 制药公司的疫苗平台方法包括完整的预灌装注射器(PFS)密封解决方案,以及用于注射针头的刚性针头护罩解决方案以及用于路厄氏应用的各种针头帽设计,旨在降低风险并加速制药合作伙伴疫苗的发展。

夏尔多内女士解释说,新冠肺炎(COVID-19)疫苗生产公司正在选择具有最先进的ETFE薄膜包衣技术的Aptar PremiumCoat®瓶塞,以减少与可萃取物和可浸出物有关的风险,并降低多重穿刺情况下的性能。她说:“我们的疫苗平台可通过提供完整的预灌装注射器(PFS)密封解决方案来支持我们的制药合作伙伴。

05 AUGUST 生物技术公司全方位服务的CDMOS

2021年,预灌装的注射器和注射剂承包生产正处于一个引人入胜的十字路口,” 总部位于美国的 提供全方位服务的合同开发生产组织服务的AUGUST 生物技术公司运营执行副总裁乔·马泽说:“从很多方面来说,在像预灌装注射器这样的即用型,易于管理的药物背后,从来没有像现在这样有更多的动力,战略意图和创新产品开发。” “当您考虑到患者安全,均匀给药剂量以及给予护理人员和患者便利好处时,可以理解,预灌装注射器是当今首选的给药机制。然而,与此同时,这些机会也正在逆转,可能会阻碍其生产计划,上市时间表和市场采用率。”

当然,新冠肺炎(COVID-19)对全球合同生产业产生了重大影响。供应链已经紧张到了崩溃的边缘。严格了通过现场审核对新的潜在供应商的审核。事实证明,从原料药到组件的急需材料的采购和交付都很困难,从而导致项目时间表超出了计划的里程碑和期限。尤其是在美国,预灌装注射器和注射剂生产的可用生产能力不足,进一步加剧了这个问题。此外,在正常情况下(在非新冠肺炎的世界中)将用于多种预灌装注射器(PFS)产品的大部分生产时段已被分配用于生产疫苗。

麦思先生进一步解释了对下游的影响。 “虽然专家表示,慢性病的增加正在推动注射剂市场,但人们对这种方法的了解还不够广泛,只有数量有限的CDMO具备在无菌注射生产中所需要的专业知识和经验,才能有效地满足这一日益增长的需求。”

“仍然没有足够的设备,能力和cGMP经验来成功地处理药物配方开发,临床和商业生产,可萃取和可浸出的测试,稳定性测试,最终灭菌以及需要冻干的产品。”

06 BD公司开发预灌装注射器系列产品

随着人们越来越多地考虑将生物制剂用于家庭自我给药管理,关键的设计空间参数正在演变为包含2mL容量(及更多),粘度高达30厘泊及以上。

这些新的模拟提出了设计挑战,例如潜在的总注射时间增加,患者不适以及机械注射力问题。BD InteviaTM 2.25mL一次性自动注射器平台在一个集成系统中结合了手持式自动注射器和可灌装注射器,专门为高粘度和/或高容量生物制剂而设计。BD NeopakTM XtraFlowTM 2.25mL玻璃预灌装注射器的集成,具有8mm超薄壁针头,支持更大剂量和更高粘度的注射,以及组合产品的性能。BD制药系统公司的全球产品组合营销主管玛丽·里塞·勒·科菲克说:“通过这种解决方案,BD公司旨在提高患者的舒适性,安全性和便利性。”

随着制药公司对从静脉内给药方式向皮下给药方式以及从急性到非急性治疗方式的响应,大剂量和高粘度也趋于发展。 勒·科菲克女士说:多项比较研究表明,患者和医疗保健提供者更喜欢皮下注射而不是静脉内注射给药,理由是改善了临床管理,效率和便利性,并减轻了疼痛和不良反应。作为响应,BD LibertasTM可穿戴式注射器已经开发出来,能够将皮下自我护理或护理者的体重降低2-10mL,粘度最高达到50cP。她说,BD公司已进行了50多次临床前和临床研究,以告知系统设计,测量性能,证明2-10mL皮下注射的可行性以及表征组织反应。最新的研究性可穿戴式注射器临床研究表明,无论有无运动,该功能在受试者性别,体重指数类别和年龄范围内均具有广泛的接受能力。

生产能力是可能限制注射液市场的一个因素。认识到这一点,BD公司将在四年内投资约12亿美元,以扩大和升级其6个全球生产基地的可灌装注射器和先进药物释放系统的生产能力和技术。配套包装中还包括在欧洲的新生产工厂。 “这项投资还将为新产品创新,制造技术增强和业务连续性改善提供资金,所有这些都旨在最大程度地提高供应并降低依赖于即用型注射系统的制药公司的风险。药物-包括生物制剂,疫苗和小分子药物,” 勒·科菲克女士说。

BD公司可追溯性计划是BD公司产品的新领域。BD公司将提供带有序列号的注射器,用于读取制药生产线上序列号的硬件以及用于处理数据的工作流程/分析软件。她明确表示,单位级别识别和容器自动识别对制药客户的好处可能包括控制整个价值链中容器的完整性以及对每个容器的生产数据进行数字访问,以防止在贴标签之前产品混淆,以使批次分离和对帐自动化,加快调查速度,并限制受质量问题影响的批次数量。BD公司可追溯性解决方案旨在不影响客户现有的生产线速度。

许多新冠肺炎(COVID-19)疫苗在部署过程中需要冷冻保存。BD公司凭借在-25°C储存条件下BD Accuspray鼻喷雾系统的经验积累,因为该公司在开发和持续生命周期管理期间评估其在深冷存储条件下的预灌装注射器(PFS)容器的性能。

07 BPS公司开发和测试预灌装注射器(PFS)配方

在开发和使用预灌装注射器方面继续取得进步。例如,人口老龄化和糖尿病的增加导致对玻璃体内注射的需求。被诊断为黄斑变性的老年患者和流向眼睛的血流减少的糖尿病患者可能会发现低剂量的预灌装注射器(PFS)可以将生物制剂和类固醇输送到眼后部的益处。

预灌装注射器(PFS)的最新进展为市场提供了更多选择。这包括不需要将有机硅施加到注射器针筒上以允许柱塞轻松移动的聚合物注射器。另一个是混合注射器,其主要是聚合物,具有精细涂覆的玻璃层,降低了水蒸气的传输速率和氧气通过聚合物的交换。注射器包含有机硅的等离子体沉积层,该等离子体沉积层不提供可能与产品相互作用或沉积在眼睛中的游离有机硅。

“生物制药解决方案公司(BPS)在预灌装注射器(PFS)的开发和测试配方,从小药瓶到预灌装注射器(PFS)的转换以及对将即用型注射器转移到A级区域所需的细节方面都有着丰富的经验”,百特子公司的负责预灌装注射器(PFS)的高级研究格雷戈里·萨查博士说。他补充说,控制灌装量和减少柱塞放置的可变性是生物制药解决方案公司(BPS)可以为客户提供服务的其它服务。

他解释说:“我们在印第安纳州布卢姆顿的工厂的经验帮助生产了预装注射器,其中装有稀释剂,例如用于注射的无菌水和用于注射的0.9%无菌盐水。” “稀释剂注射液的体积范围很广,可以与小药瓶中的产品搭配使用,以确保添加准确容量的稀释剂。”

08 Catalent 生物制品公司提出可改善工艺设计的方法

去年,预灌装注射器(PFS)的组成和设计得到了改进。示例包括:用于玻璃注射器的低钨成型工艺,有助于避免与生物药品的相互作用,并延长产品的保质期;特定的薄壁针头,能够注射高粘度的生物药物;并通过更好地控制注射器容差来提高剂量准确性。此外,一些自动注射器已成为电子设备,具有可重复使用的电子注射部件,并且设计注重患者的人体工程学和安全性。

Catalent 生物制品公司提供了全面的全球解决方案,从开发和生物生产到药瓶和注射器的灌装/精加工,设备组装以及用于制药公司生物制剂和无菌注射剂的包装,最早从临床前阶段开始,一直到在市场上上市。

Catalent 生物制品公司的产品开发总监娜塔莎·范·鲁滕说:客户来到Catalent公司时所获得的cGMP含量和生物医学或无菌产品商业化所需的规模放大水平有所不同。她说:“为了确保在适当的方法和时间范围内开发或转让产品,Catalent公司创建了一套完整的方法,以确保在项目的早期阶段捕获或生成所有关键数据。” “对数据进行管理,以使所产生的生产工艺是适当的,在要求的时间范围内开发并具有最低的风险水平。”

该方法从差距分析开始,从而可以确定缺少哪些数据以及在开发或技术转让开始时就开始工艺设计阶段所需的数据。Catalent公司使用这种方法为客户开发了一种预灌装注射器(PFS)产品,该产品与之前的生产伙伴在灌装步骤之前在药品(DP)过滤期间存在严重的堵塞问题。通过适当的差距分析,证明了药品(DP)缺少某些关键信息。提出并进行了实验设计(DoE),表明工艺参数设置不当,导致过滤时出现堵塞。Catalent公司的科学专业知识解决了药品(DP)过滤问题,并支持该药物的成功商业上市。

09 Credence 医学系统公司开发双室重组预灌装注射器产品

影响注射药物市场的两个重要因素是慢性病患者的患病率持续上升,以及由于新冠肺炎(COVID-19)导致的疫苗接种需求的显著增加。尽管每个因素的影响都很大,但它们代表了不同的用例和一些不同的需求。

慢性护理市场的特点通常是患者及其护理人员在正规医疗机构之外进行注射。易于使用和用户提示的高级功能可帮助指导正确的注射方法,市场上既有喜欢自动注射器的用户,也有喜欢从注射器“直接注射”的用户。

在疫苗方面,注射是由医疗服务提供者进行的,针头安全性和防止重复使用是至关重要的,而且总拥有成本的限制通常更为严格。两个应用市场都需要最大限度地减少环境足迹,最大化平台方法,从而在即用型制剂和交付时需要重构的制剂之间保持一致,并与行业认可的注射器筒和密封组件兼容。

Credence 医学系统公司的首席商务官约翰·A·梅里希表示:Credence 医学系统公司发明并开发了Companion®和双室重组注射器 产品生产线,以足够灵活地满足这些市场的多样化需求。两种产品均与标准注射器药筒集成在一起,并使用行业标准的密封组件。

“Companion®允许制药公司为最终用户提供关键的可用性和安全性功能。” 注射完成后,用户会收到剂量结束提示,表明已经释放了全部剂量,并且针头自动缩回到注射器针筒中,从而避免了重复使用。 “双室注射器引入了单步混合和注射或依次注射两种液体的额外好处。两种产品均具有广泛的灵活性,整个平台上一致的用户体验,最小的环境足迹以及与自动注射器的潜在兼容性。”

Credence公司已经宣布了一项由诺华(Novartis)公司进行的战略投资,旨在促进Credence药物释放系统的持续开发和扩展。在此基础上的协助,这证实了诺华公司在将Credence公司技术用于其可注射药物方面的极大兴趣,Credence公司已开始扩大其生产能力,以满足客户的需求。生产能力将包括同伴和双室产品。他解释说,Credence公司和SCHOTT公司之间在将Credence公司技术与SCHOTT公司的可预装玻璃注射器和聚合物注射器配合使用方面的附加合作旨在进一步确保供应链的准备就绪。 “通过多个有利的战略合作,Credence公司准备将其创新技术推向市场,以满足疫苗和慢性病使用案例的复杂需求。”

10 Duoject 公司开发预灌装注射器技术定制平台

对于具有针对特定配方需求(即,灌装量、注射量、注射时间、针头要求、容器材料等)的性能要求的设备的兴趣日益浓厚。Duoject医疗系统业务开发总监威廉·福蒂纳表示,这种需求在一定程度上是由诸如生物制剂等复杂药物的大量开发,家庭护理治疗的兴起以及日益严格的法规所驱动的。作为响应,设备开发人员将重点放在易于定制的平台上。他说,现成的设备或老的系统(小药瓶和注射器)已不再适用。“用于注射给药的医疗设备必须能够处理皮下注射,粘性制剂,大注射量,可控制的注射速度和细针的规格。”

在最近的几十年中,制药公司已经能够使用现成的释放系统将许多小分子(包括仿制药)商业化。但是,Fortina先生说,越来越具体的治疗方法和复杂的分子需要定制的方法来开发药物释放系统,这使得现成的解决方案不那么实用。他解释说:“ 探讨推广此类项目需要不同的心态,这对市场上的许多参与者来说都是困难的。” “例如,现在必须证明在美国市场上的救生自动注射器现在必须证明在99.999%的时间内具有95%的置信度是可靠的。实现这一目标的唯一方法是与设备开发人员和生产公司紧密合作,因为没有现成的释放系统就无法实现这一目标,而无需开发和与目标药物进行广泛的并行测试。”

当涉及慢性疾病的治疗时,注射剂的需求正变得更加针对药物和患者的特定性(即,配方的灵活性降低)。此外,越来越多的此类治疗旨在家庭护理和自我用药。 “大多数现成的药物释放系统无法满足此类治疗的注射和可用性要求,” 福蒂纳先生说。由于这些原因,医疗设备开发或平台定制通常是唯一可行的方法。这是并且将继续成为新治疗剂商业化的重要挑战。”

上述挑战导致许多制药公司与Duoject医疗系统公司 联系以开发用于药物重组和管理的设备。Duoject公司拥有大量的专利平台,可以针对特定需求进行定制,但也提供端到端医疗设备开发服务。他说:“提供专为特定治疗量身公司定制的医疗设备有很多优势,因为它通常可以减少风险并增强市场占有率。”

11 FLEX健康解决方案公司正在开发装有智能模块的预灌装注射器

连接性的增长以及基于应用程序的使用,剂量和依从性跟踪是预灌装注射器(PFS)市场的重要进步。一种示例性的智能注射器解决方案集成了一个小型电子模块,该模块将关键信息传输到基于云的系统中以进行进一步的分析。

同样重要的是集成先进的传感器以支持正确的定位和使用,这有助于迎来高度以用户为中心的设计时代。快速发展的基于家庭的医疗保健市场将需要这种对患者友好的设计。

实际上,人为因素对于确保易用性同样重要。 “我们一直与客户合作,以考虑整个患者的旅程,并从各个角度考虑:从第一步开始,将注射器从包装中取出并与智能手机配对,再到注射时进行处理,最后再到环保处置。” FLEX健康解决方案公司的高级设计总监Marco 德安格里说。作为以设计为导向的CMO,Flex公司充分利用和集成了核心技术和新兴技术,例如连接性/医疗物联网(IOMT),传感器/执行器和印刷电池,以优化一系列医疗产品的价值。包括可穿戴注射器。传统上可以通过静脉注射的生物制剂可以在患者配备的可穿戴式泵中给药。他说,个性化的药物使治疗对患者更具针对性,可能会增加对各种可穿戴式泵或其它可以由用户灌装的注射器的需求。患者责任感的增强意味着设计必须直观且易于使用。同样,在这里,人为因素工程内置于设计中是理想且必要的。

另一个趋势是用户交互的数字化,其中通过传感器从药物注射中收集药物注射和环境数据。数据被传输到后端医疗移动应用程序/云。 德安格里先生说:“这降低了定制治疗剂的产生以及医患之间的直接互动。”

“Flex公司正在与客户合作,开发适用于连接式预灌装注射器的解决方案,该解决方案融合了最新的可互操作的低功耗技术(NFC-BLE),并正在支持客户设计和开发以Web服务托管的机器学习引擎,医疗云引擎。”

随着连接性的发展,人们开始担心网络安全以及医疗设备与后端应用程序之间的远程连接。通过将安全性集成到智能预灌装注射器设备的设备设计,移动应用程序和生产基础架构中,Flex公司可以帮助客户减轻网络安全风险。

他强调,由于预灌装注射器是一次性的,因此必须在不影响质量和可靠性的前提下将成本纳入系统。为了获得成本效益和最小化的占地面积,电子产品应完全集成到单个硅芯片中,并具有正确的传感和通信架构。在演示概念验证时,Flex公司开发了一个紧凑,低成本附加模块的原型,它利用诸如射频设计之类的专业工程能力来优化天线覆盖范围,并通过传感器处理来实现可靠的剂量终止事件。

12 LSNE合同生产公司开发1-3mL预灌装注射器(PFS)系列产品

LSNE公司为制药生产公司开发了完整的注射药品的方法。LSNE公司在2019年为其产品组合增加了预灌装注射器(PFS)功能,可以支持1-3mL的注射器规格,灌装量低至0.1mL。

“我们看到了市场中使用预灌装注射器的趋势,并预计市场将持续增长,因为预灌装注射器(PFS)证明了通过限制有价值的药品浪费,精确管理,用户友好和方便急诊提供了很多好处。” LSNE合同生产公司的业务开发副总裁杰夫·克莱门特说。

随着注射剂市场继续走向外包模式,LSNE公司的使命是提供从配方到无菌灌装的一致性。其生产套件具有可靠的操作可靠性和灵活性,特别是对于要求最小产品损失的复杂配方和高价值产品而言。他说:“ LSNE公司用批准用于临床和商业产品的预灌装注射器系列产品解决了所有这些挑战。”

LSNE公司在一系列药物产品领域具有丰富的经验,包括mRNA,单克隆抗体,寡核苷酸和具有挑战性的小分子疗法,以及诸如脂质体制剂,非水制剂,混悬剂和乳剂等制剂方法。

13 三菱气体化学公司开发用于预灌装注射器的OXYCAPTTM塑料药瓶

“由于玻璃容器已被用于新冠肺炎(COVID-19)疫苗,因此玻璃容器短缺,因此我们预计塑料容器的使用将变得更加流行,” 三菱气体化学(MGC)公司高级业务发展部的业务发展部副总经理铃木智弘说。

他说,三菱气体化学(MGC)公司提供的塑料容器具有高的水蒸气阻隔性,极低的可萃取物,低的蛋白质吸附能力,高的抗断裂性和出色的pH稳定性。

铃木先生说:人们对具有耐冷性的即用型塑料瓶越来越感兴趣。 “这特别有益,因为用于基因和细胞治疗剂的生物制剂和药物通常存储在超低温下。”

三菱气体化学(MGC)公司的OXYCAPTTM塑料小药瓶适用于注射剂药液药物的存储。与环烯烃聚合物(COP)相比,OXY CAPT的多层结构可在塑料小瓶中保持药物稳定性和保质期,并显著减少氧化。长期试验发现,OXYCAPT消除了玻璃中的分层问题(可见的小薄片和玻璃随着时间的流逝而变质),同时保持了其氧气阻隔性。他说,OXYCAPT还解决了塑料中稳定性差和可见度低的问题。

14 Nemera公司开发易于自我给药的Safe'n'Sound系列产品

生物制剂和生物仿制药中越来越多的管道需要足够的药物释放装置解决方案来容纳敏感药物,以实现安全的自我给药。由于患者不愿去医院接受治疗,因此在新冠肺炎(COVID-19)大流行之后已经证实了这一点。此外,在家庭护理治疗环境中,从静脉内给药到皮下给药的转变正在出现,从而推动了对可持续解决方案的需求。为了满足这些需求,大流行驱使人们了解其健康状况和可持续解决方案。随着数字化融合趋势的发展,正在积极开发电子技术以集成到药物释放装置中。

Nemera公司加强了其产品组合以应对这些趋势,并提供了一系列注射给药系统。Safe’n’Sound®是一种高度可定制的被动安全设备,有1mL和2.25mL两种规格,适用于熟练和新手用户。Nemera公司的医疗器械部门总监Severine Duband解释说,带帽的硬质针头防护罩(RNS)拉拔器可帮助患者解决敏捷性问题。

由于最近收购了Copernicus公司,一系列的Nemera笔式注射器平台可以治疗各种病况。弹夹中的弹簧辅助笔与侧面致动按钮相结合,使用户可以在给药过程中将手靠在身体上以实现无缝注射,从而使手稳定。她说:“我们了解人体工程学对于患者的依从性和坚持治疗的重要性。”

最终,以患者为中心的人体注射器平台被设计用于大批量(20mL)的无缝和用户直观的给药,并具有可重复使用和一次性使用的部件,以实现可持续性和成本效益。

“通过人为因素工程,设计研究,用户体验设计,实验室服务和法规支持方面的能力,Nemera公司可以通过集成的设备平台和服务程序为客户提供支持,” Nemera公司的种类项目经理奥黛丽·钱德拉说。

15 Novocol 制药公司开发预灌装笔式注射器

Novocol 制药公司专业从事无菌药筒的生产。在过去的五年中,最近,业务发展总监Eric Lee目睹了对基于药筒的自我给药注射剂的需求不断增长。实际上,在整个注射剂市场中,由基于笔芯药筒的笔式注射器和PFS组成的自我给药注射剂显示出增长最快。

作为一家专注于无菌药筒的合同开发生产组织,Novocol公司在支持不断增长的自我注射市场的发展和商业化方面发挥着关键作用。它的重点是提供从产品开发支持和技术转让到灌装/完成和最终设备组装的全套交钥匙服务。

“凭借我们的专业知识和对组合产品的了解,我们使用灵活的内部,中试规模的组装设备组装标准的笔式注射器,并且还习惯于运行定制的客户专用资产,”李先生说:“通过GMP和ISO 13485认证,我们能够提供完整的产品,满足药品和医疗设备的严格质量要求。此外,我们拥有必要的基础架构来处理具有挑战性的产品类型,包括高效原料药,受控物质和对温度敏感的产品。”

鉴于无菌注射生产和与自我给药装置的整合都带来了额外的复杂性,对于制药公司来说,管理和协调药物开发商,合同开发生产组织(CDMO)和装置开发人员之间的多方活动具有很高的挑战性。他说,与具有先前项目经验的合同开发生产组织(CDMO)和医疗设备开发商合作可以大大减少开发计划中的时间表和质量风险。拥有这些先前的经验将使合同开发生产组织(CDMO)能够充分支持与设备开发相关的活动,包括早期的可行性研究和设计验证活动。

合同开发生产组织(CDMO)还可以与设备开发人员合作,调整药品的灌装参数,以满足次要的质量属性,例如松脱和滑行力,柱塞插入深度精度和气泡大小控制。最后,交钥匙CDMO也将负责药物容器/设备的集成,并且必须了解与最终设备组装步骤相关的关键质量要求。

16 Owen Mumford公司开发可重复使用的自动注射器

随着用于皮下给药的生物制剂和生物仿制药的持续增长,这些制剂提出了与注射量,粘度和注射时间有关的挑战。因此,越来越需要通过皮下注射来提供更大量的生物制剂(大于1mL)。这导致了用于2.25mL PFS的安全装置的出现,从而实现了更高的剂量给药,并为患者减少了频繁注射的好处。这些安全装置的设计可防止针刺受伤,并使患者能够在家中使用药物。

Owen Mumford公司的产品战略和洞察负责人乔治·I·昂斯说:“在Owen Mumford公司,我们认识到在PFS安全装置设计中由于弹簧的存在而引起的问题”。“运输途中或使用前的预激活等问题最终影响了患者,这些问题是开发推出该产品并从设计中去除弹簧的动机。”因此,Owen Mumford公司的UniSafe是一款无弹簧装置,其外观允许用户在使用前清楚地看到并检查药物。

他说:“我们还意识到,创建一个集成柱塞,尤其是在RNS拆除过程中,尤其是在拆卸RNS时,不能轻易地从注射器的后部将其拆除,这是防止泄漏和浪费并提供篡改证据的关键,”他说。

解决了这两个问题,并开发了可以解决高剂量药物或生物制剂释放问题的平台产品,Owen Mumford公司创造了以1mL和2.25mL两种形式出现的UniSafe。此外,解决可持续能力问题的愿望导致了开发工作,以生产以UniSafe 1mL为核心的可重复使用的自动注射器,该注射器有望在2022年投放市场。

17 SCHOTT 公司开发用于抗新冠肺炎的预灌装注射器(PFS)

新冠肺炎(COVID-19)大流行见证了基于mRNA的治疗剂的兴起。但是主要的挑战是低温存储和供应链。mRNA容易降解,并且为了允许在人体组织中注射,将mRNA封装在脂质纳米颗粒中。通过在低至--80°c的极低温度下存储药物,可以延长此复杂系统的货架寿命。低温为初级包装提供了新的障碍。

当前,大多数新冠肺炎(COVID-19)疫苗都是在小瓶中投放的,以加快上市时间。但是,可预灌装的注射器可能会成为一个不错的选择。更少的药物准备步骤意味着更低的医疗错误风险。与多剂量小瓶包装相比,单剂量PFS可以最大程度地减少药物浪费,而多剂量小瓶包装一旦打开便具有有限的保存期限,SCHOTT 公司的全球产品经理Tom van Gin neken说道。这与每年重新接种疫苗的潜在前景特别相关-不是在疫苗接种中心-而是在医生办公室。

“虽然我们发现在基于mRNA的治疗剂中使用预灌装注射器(PFS)有很多好处,但与具有更多药物接触成分的药瓶相比,预灌装注射器(PFS)是一个更为复杂的系统:橡胶柱塞,橡胶密封盖,润滑层,还有一些注射器中的针头和胶水,”他说。“而且,关于预灌装注射器(PFS)如何对-80℃的储存和运输做出反应,知之甚少。密封件和柱塞所用的橡胶组件的热膨胀系数与注射器材料不同,并且在极低的温度下,橡胶组件的弹性可能会受到影响,这最终可能会导致危险。瓶盖闭合的完整性。”

另一个挑战是注射器内部润滑的稳定性。该层通常是硅油的一种变体。冷冻和融化后,该硅质锥层可能会产生小颗粒,从而可能影响包裹mRNA的脂质纳米颗粒的稳定性。”

SCHOTT公司投资10亿美元用于扩大所有药用包装产品组的产能,并与mRNA生物技术公司和大学合作,以更好地了解初级包装与基于mRNA的药物之间的相互作用。

SCHOTT公司是在-80°C的极低温度下对注射器的功能性、无菌性和容器密封的完整性进行了表征。Ginneken先生说:下一步,SCHOTT将使用玻璃注射器和环状烯烃共聚物(COC)注射器研究脂质纳米颗粒的稳定性。

他说:“与SCHOTT 制药服务公司的分析专业知识相结合,SCHOTT公司在帮助生物技术公司选择正确的药品容器或从小药瓶过渡到PFS方面处于理想位置。”

18 Terumo公司开发由两步自动注射器组装而成的预灌装产品组合

在Terumo 药品解决方案公司,提高肠胃外治疗期间患者的舒适度是至关重要的,该公司提供了针输液器和主要包装解决方案的全面产品组合。

“患者是我们的最终用户,” Terumo 制药解决方案公司的产品副经理竹内胜之说。 “我们所做的一切都应始终考虑到患者,我们必须始终问自己是否正在为最终用户改进产品。当我们向制药公司提供产品时,我们也依赖客户,从我们在项目的首次互动中就可以将患者的见解权纳入其中。”

在可能的情况下,Terumo公司与患者团体密切合作,以充分了解药物和注射设备在现实世界中面临的挑战。最近,Terumo团队在血友病社区中进行了一项研究项目,以了解其装置(在这种情况下,安全翼输液器)的使用方式。竹内先生解释说:“我们的目的是收集对患者日常活动的见解,并了解在改进服药过程中可以改进的地方。”这些重要的见解将推动我们未来的创新,并确保患者的声音被嵌入我们追求的项目中。总体而言,制药行业愿意参与多方讨论,以支持复杂的项目讨论,并最终以缩短的时间表有效地将产品推向市场。”

同样,在患者的首要考虑下,Terumo公司密切关注旨在确保患者安全的严格监管检查。 竹内先生还说:监管领域也在发生变化,例如欧盟从医疗器械指令(MDD)到医疗器械法规(MDR)的变化。

新法规的长度是原来的四倍,安全一词出现了290次,而欧盟医疗器械指令(MDD)中是40次。他说:“这些法规变化给行业带来了特定挑战,并增加了定制需求。” “随着小规模/虚拟生物技术公司的加入,与全球制药公司相比,这些公司需要更多的支持和服务,我们能够为客户提供全面的文档资料包,以支持他们在监管机构的监管申报活动,尤其是对组合产品的监管申报,要求各方之间密切合作,以缩短进入市场的时间。”

还存在自我注射安全性的问题。Terumo公司的PLAJEXTM主要包装解决方案为肝生物制剂和注射剂药物产品提供了功能和兼容性。

该产品由两步自动注射器组装而成。患者只需打开盖子,将设备压在皮肤上,即可完成注射。单剂量用药也适用于也适合持续治疗的老年患者。

19 West 公司开发基于环烯烃聚合物(COP)的预灌装给药系统

由于全球人口中的很大一部分至少患有一种慢性疾病,例如自身免疫性疾病,癌症或糖尿病,因此当今的患者对易用、可靠、自行给药的注射药物的需求在增加。制药公司通过快速开发新药物和给药解决方案来满足这些需求。实际上,在新冠肺炎(COVID-19)大流行的背景下,许多患者对亲自进行临床就诊犹豫不决,这些创新的解决方案可以帮助患者在家中安全地管理自己的病情。

慢性疾病的治疗选择通常通过新型生物制剂进行管理。生物制剂占研究开发管道中药物的大部分,并且由于其复杂的结构和敏感的性质,给药可能具有挑战性。选择正确的包装材料和药物释放材料对于提高稳定性和降低性能风险是至关重要的。因此,需要对药物与其容器密封系统之间的相互作用进行更严格的审查。在保质期内的药物稳定性、颗粒负担、防止破裂和易于给药是需要考虑的重要因素。此外,监管机构和制药公司提高了对质量的期望,以提高患者的安全性。

West公司的聚合物预灌注注射器和药瓶密封产品管理总监Nicolas Brandes博士说:“基于环烯烃聚合物(COP)的给药系统正变得越来越流行,因为这些材料可以满足提供复杂治疗应用所需的质量,安全性和可靠性的挑战” 。“基于环烯烃聚合物(COP)的注射器的优点包括抗断裂性,出色的功能性能,可萃取物大大减少以及微粒负担低。”

他补充说,Daikyo CrystalZenith®注射器等高质量环烯烃聚合物(COP)产品旨在克服复杂的药物挑战,为用户的独特需求提供解决方案,并增加复杂和敏感的生物制品的价值。这包括Crystal Zenith注射器中不存在硅油,这会减少与药物产品的相互作用并显着降低颗粒负荷。 布兰德斯博士说:“与DaikyoFlurotec®活塞一起提供的Crystal Zenith插入式针刺式注射器旨在保持优质生物药物治疗剂的纯度,完整性和功效。” “ Crystal Zenith插入式针头注射器与自动注射器装置相结合,可通过自我给药为患者提供更大的患者便利性和易用性。”

对于各种各样的药品包装和密封选择,寻找灌装完成选择对于药物开发者可能是一个挑战。West公司可提供灌装完成支持服务,并协助产品测试的小规模样品制备,灌装完成实施支持,第三方临床和商业灌注,分析测试以及程序管理。

“在创新的密封系统,例如Daikyo Crystal Zenith聚合物注射器技术的灌装完成要求中,拥有这些功能的单一合作伙伴至关重要。” “使用具有支持服务经验的制药服务合作伙伴可以减少开发和供应风险,降低总拥有成本,并加快产品上市速度。” West公司的Simplify Journey流程确实做到了这一点:它与药物开发人员合作,从概念和开发到分析测试,组装和监管备案,无论复杂性如何,都可以简化给药系统的商业化。”

来源:荣格医药商情