Непрерывное производство для рынка малых молекулярных API — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по оборудованию (реакторы, кристаллизаторы, системы фильтрации, смесители, теплообменники и другие), по технологическим операциям (синтез, разделение и очистка, сушка), по типу (универсальные API и инновационные API), по конечному использованию (CMO/CDMO,

Обзор рынка

Глобальный рынок непрерывного производства малых молекул API оценивался в 312,23 млн долларов США в 2023 году и, как ожидается, достигнет 531,25 млн долларов США к 2029 году с среднегодовым темпом роста 9,22% в прогнозируемый период. Глобальный рынок непрерывного производства малых молекул API обусловлен несколькими ключевыми факторами. Растущий спрос на эффективные и экономичные производственные процессы побуждает фармацевтические компании внедрять технологии непрерывного производства, которые повышают качество продукции и сокращают отходы. Регулирующие органы также поощряют непрерывное производство из-за его потенциала для контроля качества в реальном времени и более быстрого вывода на рынок новых лекарств. Рост персонализированной медицины и сложных формул требует более адаптируемых производственных процессов, что еще больше стимулирует рост рынка. Технологические достижения, такие как улучшенная автоматизация и интеграция цифровых технологий, повышают операционную эффективность. Постоянная необходимость в оптимизации цепочек поставок и реагировании на глобальные проблемы здравоохранения усиливает переход к непрерывному производству в фармацевтической промышленности.

Ключевые драйверы рынка

Эффективность и рентабельность

В апреле 2022 года, поскольку спрос на аутсорсинг производства активных фармацевтических ингредиентов (API) продолжает расти, и Cambrex, и Asymchem успешно завершили расширения для удовлетворения этой потребности. Cambrex объявила о завершении расширения своих производственных мощностей API на сумму 50 миллионов долларов США на своем флагманском предприятии в Чарльз-Сити, штат Айова. Этот двухлетний проект увеличил мощность предприятия на 30 процентов. Компания заявила, что это расширение позиционирует Cambrex как крупнейшее и самое передовое предприятие API в США, гарантируя его долгосрочную способность поддерживать как своих текущих, так и будущих клиентов.

Эксплуатационные расходы дополнительно сокращаются за счет эффективного использования ресурсов. Непрерывные процессы требуют меньше ручного вмешательства, что снижает затраты на рабочую силу и сводит к минимуму риск человеческой ошибки. Автоматизация играет здесь решающую роль; автоматизированные системы могут отслеживать и контролировать различные параметры в режиме реального времени, гарантируя, что процесс остается в пределах желаемых спецификаций. Это не только повышает производительность, но и улучшает согласованность, поскольку автоматизированные системы менее подвержены изменчивости, связанной с процессами, управляемыми человеком. Непрерывное производство поддерживает возможности производства по требованию, что является важнейшей особенностью в эпоху персонализированной медицины. Поскольку здравоохранение переходит к более индивидуальным планам лечения, возможность производить меньшие, индивидуальные партии становится необходимой. Непрерывное производство позволяет компаниям быстро реагировать на конкретные потребности пациентов без недостатков поддержания больших запасов. Такая гибкость снижает вероятность перепроизводства, тем самым минимизируя избыточные запасы и отходы. Результатом является более устойчивый производственный процесс, который соответствует как экономическим, так и экологическим целям.

Нормативная поддержка и соответствие

Нормативная среда развивается в пользу непрерывных производственных процессов из-за их значительного потенциала для повышения качества и безопасности продукции. Регулирующие органы, такие как Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA), все больше признают преимущества непрерывного производства по сравнению с традиционными методами пакетного производства. Этот сдвиг обусловлен способностью систем непрерывного производства облегчать мониторинг и контроль производственных процессов в реальном времени, что играет решающую роль в минимизации отклонений качества и обеспечении постоянства продукции. Одним из наиболее убедительных аспектов непрерывного производства является его способность интегрировать передовые системы аналитики и управления в производственный рабочий процесс. Эти системы позволяют производителям непрерывно отслеживать критические параметры процесса, такие как температура, давление и скорость потока, в реальном времени. Собирая и анализируя данные на протяжении всего производственного цикла, производители могут быстро выявлять любые отклонения от заранее определенных стандартов качества и вносить немедленные коррективы. Этот проактивный подход к обеспечению качества не только снижает вероятность дефектов, но и повышает общую безопасность фармацевтической продукции.

Осознавая эти преимущества, регулирующие органы инициировали программы и руководящие принципы, которые способствуют принятию технологий непрерывного производства. Например, FDA разработало Рамочную основу для нормативного надзора за производственными процессами, которая поощряет инновации в производстве, поддерживая строгие стандарты безопасности и эффективности. Эта рамка включает положения для более быстрого одобрения непрерывных производственных процессов, оптимизируя регуляторный путь для компаний, желающих внедрить эти системы. Предоставляя более четкую и более благоприятную нормативную среду, агентства стимулируют производителей переходить на непрерывные процессы, тем самым способствуя инновациям в отрасли. Внедрение непрерывных производственных процессов может помочь производителям продемонстрировать свою приверженность соблюдению нормативных требований. Поскольку отрасль переходит к среде, более ориентированной на соблюдение нормативных требований, компании, которые инвестируют в непрерывное производство, не только согласовывают свою деятельность с нормативными ожиданиями, но и позиционируют себя как лидеров в обеспечении качества. Эта приверженность высоким стандартам может повысить репутацию компании, сделав ее более привлекательной для потенциальных партнеров, инвесторов и клиентов. На все более конкурентном рынке способность продемонстрировать надежную структуру соответствия может обеспечить значительное конкурентное преимущество.

Усложнение лекарственных формул

Фармацевтический ландшафт претерпевает существенные изменения, поскольку отрасль принимает более сложные лекарственные формулы. Эта эволюция обусловлена достижениями в научных исследованиях, более глубоким пониманием механизмов заболеваний и растущим спросом на инновационные методы лечения, ориентированные на конкретные потребности пациентов. В результате фармацевтические компании сталкиваются с проблемой разработки сложных формул, включая комбинированные препараты и биопрепараты, которые требуют передовых производственных решений для обеспечения постоянного качества и эффективности.

Непрерывное производство становится особенно эффективным решением для решения сложностей, связанных с этими сложными формулами. В отличие от традиционного серийного производства, которое часто опирается на жесткие процессы, непрерывное производство предлагает гибкую и адаптируемую производственную среду. Такая гибкость жизненно важна в отрасли, где формулы могут часто корректироваться на основе научных разработок или меняющихся требований рынка. Непрерывные процессы позволяют вносить различные изменения в рецептуру с минимальным временем простоя, что позволяет производителям быстро переключаться без масштабной перенастройки оборудования. Эта возможность не только повышает операционную эффективность, но и ускоряет время вывода на рынок новых лекарств, давая компаниям конкурентное преимущество.

Возможность производить сложные рецептуры в непрерывном потоке также снижает риски изменчивости и загрязнения, которые могут возникнуть во время обработки партий. В традиционных методах переход между различными партиями может привести к несоответствиям из-за различий в обработке материалов, условий окружающей среды или человеческих ошибок. Непрерывное производство снижает эти риски, поддерживая постоянную производственную среду, где такие параметры, как температура и давление, тщательно контролируются в режиме реального времени. Эта повышенная стабильность имеет решающее значение для биологических препаратов и комбинированной терапии, где даже незначительные колебания могут существенно повлиять на качество и эффективность продукта.

Ожидания потребителей в отношении более быстрой доставки

Фармацевтическая промышленность претерпевает значительные изменения, вызванные изменением ожиданий потребителей, особенно по мере того, как пациенты и поставщики медицинских услуг все чаще требуют более быстрого доступа к лекарствам. В эпоху, когда своевременное лечение может быть вопросом жизни и смерти, на фармацевтические компании оказывается все большее давление, чтобы они поставляли новые препараты быстрее и эффективнее. Эта потребность в скорости — не просто вопрос удобства; она отражает более широкое признание необходимости гибкости в реагировании на неотложные кризисы в области здравоохранения, возникающие заболевания и сложности современного здравоохранения.

Непрерывное производство предлагает убедительное решение этой проблемы, позволяя сократить производственные циклы, что радикально сокращает время, необходимое для вывода новых препаратов на рынок. В отличие от традиционного серийного производства, которое может включать длительное время настройки и обработки, непрерывное производство обеспечивает бесперебойный поток производства. Это означает, что после одобрения новой формулы ее можно производить практически немедленно, с минимальными задержками. Возможность оптимизировать производственные процессы не только ускоряет общие сроки от исследований и разработок до выхода на рынок, но и позволяет компаниям быть более активными в удовлетворении неотложных потребностей здравоохранения.

Эта возможность особенно важна во время чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения, таких как пандемии или вспышки заболеваний, когда потребность в быстром доступе к лекарствам может спасти жизнь. Непрерывное производство может способствовать быстрому масштабированию производства вакцин или терапевтических препаратов, гарантируя, что основные методы лечения будут найдены тогда, когда они больше всего нужны. Например, во время пандемии COVID-19 скорость разработки и распространения вакцин подчеркнула необходимость гибких производственных решений. Системы непрерывного производства могли бы значительно повысить оперативность производителей, позволяя им быстро адаптироваться к меняющимся моделям спроса и производственным требованиям.

Основные проблемы рынка

Высокие первоначальные инвестиционные затраты

Одной из основных проблем при внедрении непрерывного производства для малых молекулярных АФИ являются требуемые высокие первоначальные инвестиции. Переход от традиционного серийного производства к непрерывным процессам требует значительных капитальных затрат на современное оборудование и технологии. Системы непрерывного производства требуют специализированного оборудования, такого как реакторы и разделительные установки, которые могут быть дороже обычного серийного оборудования. Интеграция передовых технологий управления процессами и мониторинга в реальном времени еще больше увеличивает затраты. Для многих фармацевтических компаний, особенно малых или средних, эти финансовые барьеры могут оказаться пугающими. У них может не быть необходимых ресурсов для инвестирования в такие преобразующие изменения, что приводит к нежеланию внедрять непрерывное производство. Эта задача требует тщательного анализа затрат и выгод, чтобы гарантировать, что долгосрочная эффективность и экономия затрат, получаемые от непрерывного производства, оправдывают первоначальные затраты.

Управление цепочкой поставок и доступность материалов

Эффективное управление цепочкой поставок имеет решающее значение для успеха непрерывного производства, и оно представляет уникальные проблемы. Непрерывные процессы зависят от постоянных и надежных поставок сырья для поддержания бесперебойного производства. Любые сбои в цепочке поставок могут привести к значительным простоям, влияя на общую производительность и доступность продукции. Переход к непрерывному производству может потребовать различных типов сырья, совместимых с непрерывными процессами, что требует сотрудничества с поставщиками и потенциального изменения стратегий снабжения. Этот переход может создать сложности в отношениях с поставщиками и потребовать от компаний установления новых партнерских отношений. Колебания в доступности или качестве материалов могут повлиять на производительность систем непрерывного производства, что делает необходимым для компаний внедрение надежных мер контроля качества по всей цепочке поставок. Чтобы решить эти проблемы, производители должны развивать прочные отношения с поставщиками, инвестировать в прозрачность цепочки поставок и внедрять планы действий в чрезвычайных ситуациях для обеспечения постоянного потока материалов.

Основные тенденции рынка

Технологические достижения

В мае 2020 года Quartic.ai и Bright Path Laboratories недавно подписали соглашение о совместной разработке технологической платформы искусственного интеллекта (ИИ), специально предназначенной для непрерывного производства активных фармацевтических ингредиентов (АФИ) и других низкомолекулярных препаратов. Это партнерство будет использовать опыт Quartic.ai в производстве ИИ наряду с технологиями реакторов непрерывного потока Bright Path Labs.

В основе непрерывного производства лежит концепция расширенного управления процессами. APC подразумевает использование сложных алгоритмов и систем управления, которые позволяют производителям динамически корректировать процессы на основе входных данных в реальном времени. Эта возможность особенно важна для поддержания оптимальных условий эксплуатации, поскольку она позволяет немедленно корректировать любые отклонения от заданных параметров. Например, если показания температуры или давления отклоняются от оптимального диапазона, система APC может автоматически скорректировать входные данные, чтобы вернуть процесс в соответствие. Такой уровень точности значительно повышает однородность продукции, гарантируя, что каждая партия соответствует строгим стандартам качества, и снижая изменчивость, которая может возникнуть из-за человеческой ошибки или колебаний окружающей среды.

Дополняя APC, аналитика данных в реальном времени стала важным инструментом для производителей. Возможность собирать и анализировать огромные объемы данных в ходе производственного процесса позволяет компаниям получать ценную информацию о своих операциях. Используя аналитику данных, производители могут выявлять тенденции, прогнозировать потенциальные проблемы и принимать обоснованные решения об улучшении процесса. Этот проактивный подход не только повышает производительность, но и сводит к минимуму время простоя и отходы. По мере того, как производители становятся более искусными в интерпретации данных, они могут постоянно совершенствовать свои процессы, что приводит к постоянному повышению эффективности и качества.

Персонализированная медицина и индивидуальные решения

Рост персонализированной медицины меняет фармацевтический ландшафт, становясь значительным фактором непрерывного производства. Персонализированная медицина, которая подбирает лечение под индивидуальные потребности пациента, меняет то, как разрабатываются и применяются методы лечения. Поскольку здравоохранение все больше ориентируется на индивидуальные профили пациентов, резко возрос спрос на индивидуальные малые молекулярные активные фармацевтические ингредиенты (API). Традиционные методы серийного производства часто не могут удовлетворить этот растущий спрос на индивидуальные методы лечения из-за присущих им ограничений гибкости и отзывчивости.

В традиционном серийном производстве производство осуществляется в больших объемах, что может усложнить задачу удовлетворения разнообразных потребностей пациентов, которым требуются особые рецептуры. Эта модель часто медленно адаптируется, что приводит к увеличению сроков разработки и производства лекарств. Поскольку поставщики медицинских услуг и пациенты все чаще ищут методы лечения, специально разработанные для уникальных генетических, экологических или образ жизни факторов, недостатки серийного производства становятся все более очевидными. Например, если необходимо разработать новую терапевтическую формулу на основе новых данных о пациентах или потребностей определенной группы, традиционные производственные процессы могут оказаться не в состоянии достаточно быстро перестроиться для эффективной поставки этих решений.

Непрерывное производство, с другой стороны, предлагает преобразующее решение этой проблемы. Одним из его наиболее существенных преимуществ является его гибкость, позволяющая производителям быстро производить меньшие количества разнообразных рецептур. Эта адаптивность имеет важное значение для разработки нишевых методов лечения, которые учитывают уникальные профили пациентов. Например, когда врач определяет определенную подгруппу пациентов, которым может быть полезен индивидуальный режим приема лекарств, непрерывное производство может способствовать быстрому составлению и производству необходимых препаратов. Эта возможность не только ускоряет сроки разработки, но и повышает способность реагировать на конкретные потребности пациентов, что в конечном итоге приводит к улучшению терапевтических результатов.

Сегментарные идеи

Оборудование идеи

Основываясь на оборудовании, реакторы стали доминирующим компонентом, играя решающую роль в производственных процессах, которые определяют эту инновационную производственную парадигму. Непрерывные реакторы необходимы для облегчения химических реакций в контролируемом и непрерывном потоке, что позволяет эффективно синтезировать активные фармацевтические ингредиенты (АФИ). Их значение особенно заметно в контексте современного фармацевтического производства, где спрос на эффективность, последовательность и масштабируемость никогда не был выше. Преимущества непрерывных реакторов вытекают из их способности работать в условиях стационарного состояния, сводя к минимуму колебания, которые часто встречаются при традиционной пакетной обработке. Эта стабильность не только повышает качество конечного продукта, но и увеличивает выход за счет оптимизации условий реакции. В непрерывном производстве реакторы могут быть спроектированы для обработки широкого спектра химических процессов, включая смешивание, теплопередачу и массопередачу, которые являются неотъемлемой частью синтеза малых молекулярных АФИ. Усовершенствованные конструкции реакторов, такие как микрореакторы или реакторы с поршневым потоком, облегчают точный контроль параметров реакции, включая температуру, давление и время пребывания. Этот уровень контроля имеет решающее значение для производства сложных молекул со сложной структурой, гарантируя, что желаемые химические превращения происходят эффективно и воспроизводимо.

Интеграция мониторинга в реальном времени и аналитической технологии процесса (PAT) в непрерывных реакторах позволяет производителям выполнять встроенные проверки качества, повышая общую надежность производственного процесса. Эта возможность позволяет вносить немедленные корректировки в ответ на отклонения, что значительно снижает риск сбоев партии и улучшает соответствие нормативным стандартам. Поскольку фармацевтические компании все больше уделяют первостепенное внимание обеспечению качества и надежности процесса, роль непрерывных реакторов становится еще более важной.

Информация об эксплуатации агрегата

Основываясь на сегменте эксплуатации агрегата, синтез стал доминирующим сегментом, играя основополагающую роль в производственных процессах, которые определяют этот инновационный подход к производству. Синтез относится к химическим процессам, участвующим в преобразовании сырья в активные фармацевтические ингредиенты (АФИ), и он лежит в основе непрерывного производства, где эффективность, масштабируемость и последовательность имеют первостепенное значение.

Важность синтеза в непрерывном производстве подчеркивается его способностью обеспечивать непрерывное потоковое производство, что резко контрастирует с традиционными методами серийного производства. Процессы непрерывного синтеза позволяют осуществлять бесперебойное преобразование реагентов в продукты, облегчая мониторинг и контроль критических параметров реакции в реальном времени. Эта возможность не только повышает качество получаемых АФИ, но и повышает общую производительность за счет минимизации простоев и снижения риска изменчивости, часто связанной с серийной обработкой. Передовые технологии синтеза, такие как микрореакторы и реакторы с поршневым потоком, произвели революцию в способе синтеза фармацевтических соединений. Эти технологии обеспечивают точный контроль условий реакции, таких как температура, давление и время пребывания, что позволяет производителям оптимизировать химические реакции для максимального выхода и эффективности. Непрерывный характер этих процессов гарантирует, что любые корректировки, необходимые во время синтеза, могут быть выполнены в режиме реального времени, что значительно снижает вероятность производства некондиционной продукции. Этот уровень контроля имеет решающее значение для фармацевтической промышленности, где должны соблюдаться строгие стандарты качества для обеспечения безопасности пациентов.

Региональные исследования

На мировом рынке непрерывного производства малых молекулярных API Северная Америка стала доминирующим регионом, что обусловлено слиянием факторов, способствующих инновациям, инвестициям и технологическому прогрессу. Североамериканская фармацевтическая промышленность, особенно в Соединенных Штатах, характеризуется надежной экосистемой исследований и разработок в сочетании со значительными финансовыми ресурсами, которые поддерживают внедрение технологий непрерывного производства. В этом регионе базируются многие ведущие мировые фармацевтические компании, передовые научно-исследовательские институты и поставщики технологий, которые играют ключевую роль в развитии возможностей непрерывного производства.

Одним из основных факторов доминирования Северной Америки на этом рынке является сильный акцент на инновациях и эффективности в процессах разработки лекарств. Фармацевтические компании испытывают все большее давление, чтобы сократить время вывода на рынок новых методов лечения, особенно в условиях, когда приоритет отдается быстрому реагированию на возникающие проблемы здравоохранения, такие как пандемии и устойчивость к антибиотикам. Непрерывное производство предлагает оптимизированный подход к производству лекарств, который значительно повышает операционную эффективность и постоянство продукции. Сокращая время обработки партии продукции и обеспечивая контроль качества в режиме реального времени, непрерывное производство помогает компаниям соблюдать нормативные стандарты, одновременно улучшая свои конкурентные позиции на рынке.

Последние разработки

• В марте 2024 года Hovione и GEA укрепили свое партнерство, внедрив технологию непрерывного таблетирования ConsiGma® CDCflex и установив лабораторную установку для исследований и разработок на предприятии Hovione в Португалии. Это соглашение расширяет возможности Hovione по предоставлению фармацевтическим клиентам по всему миру преимуществ непрерывного таблетирования, таких как более короткое время выхода на рынок и большая гибкость цепочки поставок.
• В мае 2024 года компания AsymchemLaboratories (Tianjin) Co., Ltd. объявила, что возьмет на себя управление бывшим пилотным заводом Pfizer UK по производству малых молекулярных АФИ и частью исследовательских лабораторий по новому договору аренды с Discovery Park, что ознаменует первое производственное присутствие Asymchem в Европе. Объект в Сэндвиче, графство Кент, продолжит работу в качестве клинической площадки по разработке и производству малых молекул для удовлетворения глобальных потребностей клиентов в фармацевтических услугах и поставках. Ожидается, что исследовательские лаборатории начнут работу в июне 2024 года, а пилотный завод по производству АФИ — в августе. К концу 2024 года на площадке, как ожидается, будет работать около 100 человек, включая многих бывших сотрудников Pfizer. Планируемое расширение площадки будет включать возможности для производства пептидов и олигонуклеотидов, а также устойчивые методы производства с использованием непрерывного потока и биокатализа.
• В октябре 2024 года подразделение контрактной разработки и организации производства (CDMO) SK Group, SKpharmteco, инвестирует 260 миллионов долларов США в расширение своих возможностей по производству малых молекул и пептидов в Южной Корее. Это расширение включает строительство нового объекта, ввод в эксплуатацию которого запланирован на конец 2026 года. Объект будет занимать площадь 135 800 квадратных футов и будет включать восемь производственных линий, способных производить десятки метрических тонн в год, а также 300 новых рабочих мест.

Ключевые игроки рынка

• Pfizer Inc.
• GSK plc
• Vertex Pharmaceuticals Incorporated
• Abbvie Inc.
• Sterling Pharma Solutions Limited
• Evonik Industries AG
• Cambrex Corporation
• Asymchem Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Corning Incorporated