分析报告预测，到 2026 年，全球高效活性药物成分 (HPAPI) 市场将达到 340.4 亿美元。与此同时，2022年肆虐制药行业的供应链断裂的问题，也极大地引发了人们对于HPAPI生产与供应的关注。
一、HPAPI定义及相关性
HPAPI (Highly Potent Active Pharmaceutical Ingredient) 是指高效活性药物成分，可以定义为具有极低OEL (Occupational Exposure Limit，职业接触限值) 的药物化合物。OEL阈值定义了操作员在规定的时间范围内可以接触的空气最大药品量，以避免对其健康造成短期和长期影响的风险。每种药物化合物的 OEL 由毒理学家通过实验室研究确定。HPAPI 药物的空间浓度阈值被定义为低于10 µg/m3。
HPAPI 分子代表了一种药物发展方向，即通过超高强度的药物实现小剂量给药的目标，通常包含更精确的传递机制。HPAPI的发展策略导致了一系列更有效的药物的出现，这些药物可能具有更低的剂量要求和更少的副作用。它们可以在极低的浓度下起效，剂量可以低至 1 mg/天。但HPAPI在实现高药效的同时，也为它的GMP生产带来的极其巨大的挑战，主要体现在ESH（Environment, Safety and Health，环境、安全和健康）方面，尤其是安全生产和与之相关的设备要求。HPAPI的高强度意味着，如果处理不当可能会对参与制造过程的人员造成伤害。人体可以通过不同方式吸收药物：吸入、皮肤吸收、摄入或注射。其中，吸入在制药业中最为常见，因此也是需要采取最多对策的一种。以 8 小时时间作为产业员工的平均工作时间，他们的职业接触限值 (OEL) 通常等于或低于 10 µg/m3（HPAPI的空气浓度）。
二、安全是 HPAPI 制造的重中之重
HPAPI从分子结构上来看，似乎并没有什么特别指出，也并非与危险品生产概念相互换（也就是说，未必一个含有四唑环的化合物，因为其生产过程中潜在的巨大安全性问题就会被划分为HPAPI的范畴）。HPAPI的划分主要是从药物的毒理学角度评判的。HPAPI 药物的开发为患者带来了巨大的潜在好处，但却给赞助商和生产商的生产、分析、包装、流通等一些列环节造成了巨大的麻烦。并非所有生产机构都具备处理HPAPI原料药或者成品药的能力，尽管“没有条件也要上”的情况下HPAPI生产的领域绝非个例。如果处理不当，HPAPI分子可能会很危险，处理不当，不仅对参与其中的员工会造成健康上的危害，也会极大地威胁到环境。HPAPI的从事者，需要通过设施设计、保护策略和严格控制的工艺以及个人防护设备，确保安全处理 HPAPI。
HPAPI生产设施与设备，是一个非常复杂的体系，不可能在一篇短文中述说清楚。复杂的设施设计包括多种元素，以确保安全处理HPAPI材料。从小处看，涉及用于整个工艺的初级和二级容器，包括固体进料容器、取样和卸载设备，处理从 50 克到 200 公斤的原材料。对于产品取样，衬管端口可以帮助锁定玻璃取样瓶，以减小样品与生产环境的空气直接接触，尤其是固体样品。为了帮助产品卸载过程，制造商可以使用无端衬里系统和定制的柔性隔离器。
精心设计的保护策略，包括工人如何使用和清洁 HPAPI 生产设备的细致入微的详细流程。例如，清洁程序应包括明确的预清洁后打开设备的验收标准。最安全的设备启动顺序应嵌合在风险评估过程中进行评判和确认，在生产前进行泄漏测试和冲洗，并定义允许生产放行的标准。
个人防护装备对于确保工人安全当然极为重要。可靠的设备，包括工作服、头罩、手套、化学防护服、供应的空气和其他工具，应该为使用强效材料的员工提供充足的供应。
对技术防护设备的重要补充是训练有素的员工队伍，他们对安全文化有着坚定的承诺。在制定培训计划时，设施运营商必须强调在合规性方面没有任何妥协的余地，必须严格遵守制定的流程以及标准。
当然，HPAPI生产厂房的设计是保障生产空间的HPAPI空气浓度低于OEL阈值的关键，这一点不在本文的介绍范围之内。
三、HPAPI市场蓬勃向上
制药行业对HPAPI的兴趣，在很大程度上是由肿瘤学研究和针对多种适应症的更有针对性的治疗所驱动的。目前，超过 1000 种HPAPI小分子正在开发中，其中约 30% 靶向肿瘤，20% 用于抗糖尿病，20% 用于自身免疫性疾病，其余用于其他适应症。
由于其广泛的潜在用途和对患者的益处，HPAPI 市场的增长几乎是API市场增速的2倍。该细分市场的复合年增长率 (CAGR) 约为 10%，而整个小分子市场的复合年增长率为 6%。现有和新推出的 HPAPI 产品的市场价值预计将在 2018 年至 2025 年间翻一番，从大约 180 亿美元增加到 350 亿美元。2022 年，北美是 HPAPI 市场最大的地区。中东有望成为预测期内增长最快的地区。
Reportlinker的报告指出，最近战争引起的通货膨胀导致多个国家对商品和服务实施经济管制。这导致商品价格飙升和供应链中断。研究发现，癌症病例数量的增加，以及抗癌药物销量的增加促进了 HPAPI 市场的高速增长。癌症发病率的上升导致抗癌药物的研发不断增加，这推动了市场对 HPAPI药物的需求。根据世界卫生组织 (WHO) 国际癌症研究机构 (IARC) 的报告，到 2040 年，全球癌症负担预计将增加 2950 万新病例和 1640 万死亡病例。因此，癌症发病率的增加将会显著增加 HPAPI 市场的收入。
抗逆转录病毒药物治疗 COVID-19 带来的供应商动态转变，对治疗 COVID-19 的高需求，以及政府对高效活性成分等制药原料的高度关注，也在推动HPAPI全球市场的增长。促进市场增长的其他因素包括对抗体药物偶联物（ADC）需求不断增加。此外，政府监管机构的政策对新药生产和制造的促进，也对HPAPI的发展起到助推作用。
报告指出，市场上的主要参与者包括艾伯维AbbVie、阿斯利康AstraZeneca plc、礼来Eli Lily and Company、勃林格殷格翰Boehringer Ingelheim GmbH、百时美施贵宝Bristol-Myers Squibb Company、拜耳公司Bayer AG、葛兰素史克公司GlaxoSmithKline PLC、赫升瑞公司Hospira Inc、龙沙公司Lonza、默克公司Merck & Co. Inc、迈兰公司Mylan Inc、 赛诺菲Sanofi、诺华公司Novartis AG、辉瑞公司Pfizer Inc、西格玛奥德里奇Sigma Aldrich Corporation和梯瓦制药Teva Pharmaceutical Industries Ltd。报告涵盖的国家包括澳大利亚、巴西、中国、法国、德国、印度、印度尼西亚、日本、俄罗斯、韩国、英国、美国。
参考文献
Eckford, C. HPAPI global market to reach $34.04b in 2026. European Pharmaceutical Review. 14, 02, 2023.
What is an HPAPI and why is containment necessary? FPS.
Janssen, M. The Rise of HPAPI Molecules. Trends in Highly Potent API Manufacturing: Safe Handling, Containment and Production. CHEManager.
High Potency Active Pharmaceutical Ingredient (HPAPI) Market Size And Forecast. Verified Market Research. Dec. 2022.
