2023年中國色譜技術(shù)行業(yè)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用分析及下游市場需求規(guī)模前景研究預(yù)測

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1、色譜技術(shù)基本概述：

（1）色譜技術(shù)原理：1903年俄國化學(xué)家茨維特使用石油醚將植物中的綠葉色素進行溶解，然后使用玻璃柱將碳酸粉末進行填充，并將溶解后的綠葉色素通過玻璃柱，得到了不同顏色的綠葉色素譜帶，他將這一過程命名為“色譜（Chromatography）”。其后，在1941年諾貝爾獎獲得者Matin和Synge建立了液相色譜的分配理論，這一理論奠定了今后色譜技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

液相色譜技術(shù)是目前最為常見的色譜技術(shù)，是利用被分離物質(zhì)在固定相和流動相中分配系數(shù)不同以使組分分離的方法。流動相作為載體，攜帶了待測的樣品/混合組分進入固定相，固定相用來分離被測組分，當(dāng)混合組分隨著流動相從裝有色譜填料的容器一頭進入、向容器另外一端流動時，混合組分中各個成分物質(zhì)因物理和化學(xué)性質(zhì)不同，與色譜填料作用力不同，導(dǎo)致各組分物質(zhì)在固定相中的遷移速度有差異，最終各組分按順序從柱子另外一端流出，從而實現(xiàn)各組分分離的目的。

其中，固定相的選擇對樣品的分離起著重要作用，用作固定相的色譜填料是影響液相色譜性能的核心耗材。色譜填料是用于捕獲和修飾單抗、抗體片段、疫苗和其他生物分子的介質(zhì)，不同種類的色譜填料能夠廣泛用于多種樣品類型的分析檢測以及純化分離，根據(jù)核酸、蛋白質(zhì)、小分子和大分子的不同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，選擇適合的色譜填料，能夠?qū)崿F(xiàn)從樣品混合物中篩選目標(biāo)樣本的純化目的。

（2）色譜技術(shù)分類：根據(jù)應(yīng)用場景的不同，色譜產(chǎn)品可應(yīng)用于分析色譜及工業(yè)純化兩大領(lǐng)域。

①分析色譜技術(shù)：分析色譜技術(shù)是一種超高效、高精細度、高準(zhǔn)確率的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于藥物的分析檢測和質(zhì)量控制、中藥復(fù)雜組分分析、醫(yī)療診斷、食品分析檢測、農(nóng)藥殘留物檢測、水質(zhì)和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。分析色譜技術(shù)的主要應(yīng)用平臺為高效液相色譜系統(tǒng)，分析色譜柱則是其中的核心部件，性能優(yōu)異的色譜柱具備較高的穩(wěn)定重復(fù)性和較長的使用壽命，在保證更好的分辨率和準(zhǔn)確性的同時，可以節(jié)約分離時間和成本。

②工業(yè)純化技術(shù)：工業(yè)純化是指根據(jù)臨床用藥和制劑要求，用適宜的溶劑和方法，從原料中提取有效物質(zhì)、除去雜質(zhì)的過程。工業(yè)純化色譜技術(shù)的主要應(yīng)用平臺為層析系統(tǒng)，工業(yè)純化色譜填料（又稱“層析介質(zhì)”）是其中的核心耗材。作為生物藥規(guī)模生產(chǎn)過程中下游純化環(huán)節(jié)的關(guān)鍵材料，層析介質(zhì)的需求量隨著藥物生產(chǎn)規(guī)模的放大而增加。

中金企信國際咨詢公布的《2023-2029年中國色譜技術(shù)行業(yè)市場全景調(diào)研分析及投資可行性研究預(yù)測報告》

（3）色譜技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用：生物藥品種繁多，包括單抗、雙抗、ADC、疫苗、胰島素、mRNA等核酸藥物、融合蛋白、白蛋白、GLP-1類似物、多肽、肝素、質(zhì)粒、病毒、AAV、VLP等。生物藥的生產(chǎn)一般分為上游和下游兩個階段，上游生產(chǎn)通過分子構(gòu)建，細胞株篩選，發(fā)酵表達藥物分子；下游生產(chǎn)將發(fā)酵產(chǎn)生的生物發(fā)酵液進行分離純化，去除各種雜質(zhì)，得到單一組分的目標(biāo)藥物。

在下游純化工藝中，由于生物發(fā)酵液含有成千上萬種不同的生物大分子及小分子，品類豐富且具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，而目標(biāo)藥物分子只是其中之一，分離純化難度很大，需要結(jié)合生物樣品的特性開發(fā)不同的色譜分離純化方法才能得到符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。例如，根據(jù)分子特異性親和開發(fā)的親和色譜介質(zhì)，為電荷異質(zhì)體開發(fā)的離子交換色譜材料，為疏水性差異開發(fā)的疏水色譜介質(zhì)，根據(jù)分子量差異開發(fā)的體積排阻色譜介質(zhì)，為復(fù)雜樣品開發(fā)的復(fù)合模式色譜介質(zhì)，以及其他多種分離模式的色譜介質(zhì)，以滿足不同生物藥純化分離的需求。

生物藥的創(chuàng)新藥物或類似藥的研發(fā)階段包括研究開發(fā)、臨床前實驗、臨床試驗、生產(chǎn)上市等，色譜技術(shù)全程貫穿并應(yīng)用于生物藥的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)，全周期全流程發(fā)揮關(guān)鍵作用。

1）不同色譜技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用：

①分析色譜在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用：分析色譜主要應(yīng)用于研究開發(fā)階段、臨床前實驗階段、生產(chǎn)應(yīng)用階段以及全過程的質(zhì)控環(huán)節(jié)，全球制藥行業(yè)的研發(fā)和質(zhì)量控制實驗室利用分析色譜技術(shù)將混合物中各組分進行分離，通過監(jiān)控和分析這些組分的含量和雜質(zhì)情況，進行藥物鑒別、含量測定和雜質(zhì)檢查，為藥物的生產(chǎn)工藝優(yōu)化、質(zhì)量研究與控制、穩(wěn)定性考察、藥理毒理及臨床研究等提供重要的參考依據(jù)，有力地指導(dǎo)藥物的開發(fā)研制，同時為藥物的安全有效性提供保障。

②工業(yè)純化在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用：隨著生物藥流程的推進和延伸，工業(yè)純化技術(shù)的應(yīng)用也隨之凸顯，與分析色譜技術(shù)不同，工業(yè)純化技術(shù)的目的是將目標(biāo)物與雜質(zhì)及有害物質(zhì)分離，且將潛在內(nèi)源病毒樣顆粒和外源病毒進行滅活去除，進而制備出高純度、低潛在危害的產(chǎn)品，工業(yè)純化是藥品生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，其技術(shù)的先進性決定了藥品的質(zhì)量及藥品生產(chǎn)效率和成本，對藥物的安全有效性起著至關(guān)重要的作用。高分辨率的分析色譜柱可以幫助測定不同組分的含量和雜質(zhì)情況，并獲取多樣的定性、定量數(shù)據(jù)。高載量、高收率的工業(yè)純化填料可以幫助提高藥物生產(chǎn)效率，并獲得高純度、低潛在危害的產(chǎn)品，兩者共同構(gòu)成了生物藥的質(zhì)量、有效性和安全的重要保障，基于此特點，色譜技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

2）色譜技術(shù)在藥物制備不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用：色譜技術(shù)作為對藥物進行分離純化和分析檢測最常用也是最穩(wěn)定的技術(shù)，覆蓋藥物制備全流程，從藥品研究開發(fā)、臨床前實驗到臨床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期、生產(chǎn)應(yīng)用以及質(zhì)量控制的各個環(huán)節(jié)都涉及色譜技術(shù)的應(yīng)用，色譜在藥品安全性及有效性層面扮演著至關(guān)重要的角色。

①色譜在研究開發(fā)階段的應(yīng)用：色譜在藥品的研究開發(fā)這一前期階段便已介入，藥物研發(fā)是極其精確的過程，各項參數(shù)都需要盡可能的準(zhǔn)確，以此來保證準(zhǔn)確地把握藥物當(dāng)中的成分及含量。

殘留藥物的檢測一直是一個嚴(yán)峻的問題，殘留藥物由于含量可能較低，檢測難度相對較高，而高效液相色譜法（HPLC）這一分析色譜技術(shù)反應(yīng)過程十分靈敏，在殘留藥物檢測方面具有獨特的優(yōu)勢；其次，工作人員根據(jù)藥物樣品的不同成分產(chǎn)生的不同療效分別確認有效成分，直至所研發(fā)的樣品應(yīng)用于臨床試驗，而分析色譜能夠有效地確定藥品中的成分；同時，由于藥物中成分復(fù)雜，多為各類有機物，有著多種的異構(gòu)體，這些客觀因素都給藥物中各項成分的具體含量測定帶來了一定的難度，而運用分析色譜對混合組分進行分析，各項成分都可以在色譜結(jié)果中得到明顯的體現(xiàn)。分析色譜能夠?qū)λ幬锍煞趾秃窟M行較為準(zhǔn)確的分析和測定，為進一步的研究實驗打下良好的基礎(chǔ)。隨著我國創(chuàng)新藥研發(fā)需求的逐步釋放，以及仿制藥生物等效性帶來的增量需求，近年來我國藥物研發(fā)市場發(fā)展迅速，為分析色譜行業(yè)的發(fā)展奠定了市場基礎(chǔ)。

②色譜在臨床前實驗階段的應(yīng)用：臨床前實驗階段的目的之一是評估藥物的藥理和毒理作用，藥物的吸收、分布、代謝和排泄情況（ADME），為了深刻描述并理解藥物的作用機理，需要對大量生物樣品進行定性定量分析，這些生物樣品的取樣量少、基質(zhì)復(fù)雜、藥物和代謝產(chǎn)物濃度低但樣本量大，因此要求分析方法特異性強、靈敏度高、重現(xiàn)性好、簡便快速，并具有一定通量。分析色譜技術(shù)靈敏度高、簡便快捷且集分離和分析功能為一體，可以適用不同類型化合物的定性定量分析，在臨床前實驗階段，生物藥物在表達、制備、儲存過程中，各種微環(huán)境的影響會導(dǎo)致生物分子變化，于是需要分析色譜技術(shù)對生物藥物的理化特性、生物學(xué)特性、純度和雜質(zhì)進行測定、分析和分離，以保證生物藥物的安全性、有效性和批次穩(wěn)定性。同時，臨床前實驗階段還會進行生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、穩(wěn)定性等研究，其中工業(yè)純化技術(shù)在生產(chǎn)工藝研究中便開始應(yīng)用介入，分析色譜則在質(zhì)量控制和穩(wěn)定性研究中扮演重要角色。

③色譜在臨床試驗階段的應(yīng)用：臨床試驗階段在人體（病人或健康志愿者）進行藥物的系統(tǒng)性研究，目的是確定試驗藥物的療效與安全性，一般分為I、II、III期臨床試驗。在此階段，需根據(jù)臨床試驗結(jié)果不斷改進優(yōu)化產(chǎn)品及技術(shù)，分離純化是醫(yī)藥制造過程中核心環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的關(guān)鍵耗材工業(yè)純化填料的需求規(guī)模將隨著試驗階段的推進而不斷放大，醫(yī)藥企業(yè)在藥品申報時需一并報備相關(guān)色譜填料廠家。作為關(guān)鍵物料，填料一旦變更將會導(dǎo)致生產(chǎn)工藝有所改變，進而有可能對藥品安全性、有效性和質(zhì)量可控性產(chǎn)生較顯著的影響，根據(jù)《生物制品生產(chǎn)工藝過程變更管理技術(shù)指導(dǎo)原則》等有關(guān)規(guī)定，分離純化方法的變更應(yīng)進行相關(guān)的技術(shù)評價，并進行驗證，具體包括變更前后主要有效成分生物學(xué)變化的研究、變更前后連續(xù)3批產(chǎn)品質(zhì)量分析和適當(dāng)?shù)呐R床試驗，周期較長。

因此，醫(yī)藥企業(yè)在產(chǎn)品獲批后第一供應(yīng)商供貨及時的情況下，通常不會輕易更換色譜填料供應(yīng)商，然而隨著國家持續(xù)推進醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)改革，“醫(yī)?？刭M”、“仿制藥一致性評價”和“藥品帶量采購”等政策陸續(xù)出臺，制藥企業(yè)對成本端的重視程度大大提升，同時隨著國際貿(mào)易環(huán)境不確定性增加導(dǎo)致國際廠商供貨延遲，藥企客戶出于對供應(yīng)鏈安全和原材料供貨穩(wěn)定性考慮，對國產(chǎn)填料的采購意愿也進一步提升。

④色譜在生產(chǎn)階段的應(yīng)用：隨著藥物獲批上市進入生產(chǎn)階段而產(chǎn)生的大規(guī)模且穩(wěn)定的量產(chǎn)需求，色譜填料廠家作為藥物生產(chǎn)制備關(guān)鍵耗材的供應(yīng)商，其產(chǎn)能、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性以及批次間一致性都是藥企客戶的關(guān)注重點。同時，高載量高壽命的填料能夠幫助提高批處理量及大規(guī)模純化效率，更容易獲得客戶的青睞。

⑤色譜在質(zhì)量控制環(huán)節(jié)的應(yīng)用：藥品質(zhì)量直接關(guān)系到患者的生命安全，因此質(zhì)量控制是醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)和管理的重中之重，藥品的質(zhì)量控制貫穿藥品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，基于生物藥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和異變性，需要對其進行全面的檢測和質(zhì)量控制，以保證產(chǎn)品的安全和有效。分析色譜技術(shù)作為藥品純度和含量測定的主要技術(shù)，能夠?qū)λ幬锶娴囟ㄐ?、定量分析，通過有效監(jiān)控藥物中的雜質(zhì)進而確保藥物的質(zhì)量和安全性。

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