如果说多肽是中国生物医药三十年崛起的缩影,那么冻干机就是贯穿始终的“幕后功臣" 。目前应用于临床的多肽类药物,百分之九十以上是冷冻干燥制剂。从冻干设备的视角回望,这三十年恰是一部制剂工艺从“能做"到“好做"再到“智能做"的进化史。
第一阶段:萌芽期(1990s-2003)——冻干机解决“从无到有"
上世纪90年代,中国多肽产业几乎一片空白。2003年“非典"爆发,胸腺五肽和胸腺肽α1(日达仙) 一夜之间成为临床急需。彼时,冻干机的核心使命只有一个:把药做出来。
当时国内制药工业使用的冻干系统基本依赖进口。早期胸腺五肽冻干工艺并不成熟,产品冻干成型性差、复溶后澄清度不佳是行业普遍痛点。直到后来通过调整多肽与赋形剂的质量比、优化pH调节剂和冻干工艺曲线,才大幅改善了这些问题。
这一阶段,冻干机完成了市场启蒙——多肽药物的终端形态被定义为“冻干粉针",这个认知延续至今。
第二阶段:成长期(2004-2015)——国产冻干机打破进口依赖
非典过后,多肽药物回归理性。奥曲肽、生长抑素、胸腺法新等品种陆续上市,多肽链越来越长,对冻干工艺的要求也越来越高。
这一时期的关键转折发生在设备端。80年代以前,中国冻干系统基本依赖进口;2009年,国内企业推出以冻干机、自动进出料系统及无菌隔离装置组成的冻干系统设备。中国正逐步成为世界冻干系统产品制造基地。
国产冻干机的崛起,直接降低了多肽药企的固定资产投入门槛,让更多企业有能力进入这个赛道。冻干工艺本身也在进化——研究者开始系统研究冻干制剂的稳定性,认识到冻干产品疏松多孔、能长时间稳定贮存、易重新复水恢复活性的特性,对多肽药物至关重要。
这一阶段,冻干机完成了国产替代,从“奢侈品"变成“标配设备"。
第三阶段:爆发期(2016-至今)——GLP-1时代的冻干新挑战
GLP-1受体激动剂的爆发,将多肽药物推上千亿美元赛道。司美格鲁肽、利拉鲁肽等长链多肽的规模化生产,对冻干机提出了全新要求:
纯度的最后一公里:司美格鲁肽中间体多肽经过层析纯化后,最后一步就是冻干,以获得纯度≥99.3%的成品。冻干机的性能直接决定最终产品质量。
全流程整合:头部药企已建成涵盖发酵、分离、纯化、冻干等全流程的多肽药物生产体系。冻干机不再是孤立设备,而是整条产线的关键节点。
产能大考:全球多肽原料药市场预计2032年达131.9亿美元,冻干机作为多肽制药设备的核心组成部分,正迎来新的市场需求。2025年全球冻干机设备市场销售额已达10.76亿美元。
这一阶段,冻干机的关键词是 “规模化"与“智能化" 。
第四阶段:未来(2025-未来)——口服环肽与冻干新场景
未来的关键词是口服环肽。环肽口服面临稳定性、渗透性、生物利用度等五大难关,但冻干技术依然大有可为:
冻干闪释片:GLP-1多肽药物冻干闪释片已实现装载量大、溶出效果好,利于口腔吸收。
新型递送系统:环肽脂质体冻干粉、环肽冻干制剂等方向正在积极探索。
连续制造:传统冻干是批次生产,连续旋转冻干技术正在崛起,可实现单瓶级别的实时监控和控制,极大提升效率和质量。
对于冻干设备供应商而言,这意味着更高精度的温控、更智能的工艺开发能力、以及面向连续制造的新一代设备,将是下一轮竞争的关键。
从非典时期进口冻干机解决“有无"问题,到国产设备打破垄断支撑多肽产业起飞,再到GLP-1时代智能化冻干系统保障大规模生产——中国多肽的每一次跨越,都离不开冻干技术的同步进化。未来,随着口服环肽等新剂型的突破,冻干机将从“制剂末端设备"走向“新型递送系统的核心技术平台"。这三十年的积淀,既是多肽的三十年,也是冻干机的三十年。