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首頁
生技醫藥
生技製藥
奈米科技應用於藥物傳輸的技術發展趨勢
作者:
趙蘭英
定價:
免費
出版單位:
工研院IEK生醫與生活組
出版日期:
2003/12/31
出版類型:
產業報告
所屬領域:
生技製藥
瀏覽次數:
2206
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內容摘要
藥物傳輸系統的發展目標在於將藥物標的傳輸至身體病灶部位、控制藥物釋放速率以及降低非藥理作用引起的副作用等。為了達到上述目標,發展中的奈米技術隨之被應用於藥物傳輸設計。奈米科技使人類更了解奈米尺度下物質的物理、化學與生物學性質,故奈米技術有助於發展更為優異的藥物傳輸系統,其產生的優勢包括提昇產品的差異性、延長專利保護的期限、改善產品在毒性、療效以及使用便利性上的特性等。這些優點產生的商機,使奈米藥物傳輸技術吸引日益增加的製藥與生技廠商投入,也成為奈米藥物傳輸技術的主要發展驅動力。
在首件奈米等級的微脂體藥物產品AmBisome®於1990年在歐洲市以前,奈米科技已經受到製藥產業關注,並應用於發展藥物傳輸技術。本報告分析現階段主要奈米藥物傳輸技術廠商推動的產品開發計畫,整理其發展進程、重要科學發現、臨床前與臨床試驗成果,彙整出目前奈米技術應用於藥物傳輸的發展趨勢,並摘要如下。
根據不同的發展狀態,現階段奈米材料應用於藥物傳輸技術的發展,可以分為幾個層次。應用脂質為材質的藥物載體例如微脂體、脂質複合物與奈米乳化液是發展較為完整,並已經出現商業化產品的較成熟技術。高分子奈米粒子如高分子微胞與樹狀聚合物等則是發展次於脂質載體的技術,隨著技術發展,預測10年內會有商業化產品上市。奈米碳球與奈米碳管是較為新穎的奈米材料,技術則更為前瞻;另外奈米機電系統應用於藥物傳輸,也是前瞻的發展之一,技術門檻極高。而不論是碳基的奈米載體或奈米機電系統,都仍需要10~20年以上的時間發展,才有可能展現其商業化應用的潛力。
進一步的,本報告關注於微脂體技術的發展趨勢,主要原因為微脂體是目前發展較為成熟,且仍具有相當發展潛力的技術,同時微脂體技術也是國內在奈米藥物傳輸領域中,較具有發展經驗的技術,例如1998年由東洋製藥推出的Lipo-Dox®即為一例。本報告由回顧文獻、整理現階段重要商品開發計畫,彙整臨床試驗結果層面著手,並參考SRI (Stanford Research Institute)情境分析方式,透過徵詢專家對微脂體技術展目標以及關鍵技術的意見,分析未來微脂體技術的發展趨勢。
上述分析的結果,大致可以分為微脂體技術的應用目標、技術障礙與未來商業化產品的類型與上市時程預測等三部份。應用目標方面,考量微脂體的特性與相關技術,未來微脂體技術發展的目標包括成為平台化的藥物傳輸技術,傳輸小分子藥物、蛋白質藥物與DNA物質,另外還包括藉包覆藥物改變其藥物動力學特性、標的傳輸應用以及控制釋放應用等。技術障礙部分,現階段的關鍵在於微脂體配方、表面修飾、藥物包覆技術、儲存技術與商業化量產的製程放大設計等。根據應用方向的不同,預測相關瓶頸在未來將逐一突破,未來5~10年,標的性傳輸產品與傳輸蛋白質藥物的微脂體將可能出現商業化產品;而更前瞻的控制釋放與基因傳輸微脂體產品,則至少仍需要10年以上的發展時間。
除對技術發展趨勢進行分析之外,本報告也探討國內製藥產業的相關現況以及法規的議題,並藉由比較各國推動奈米藥物傳輸技術的產業政策,以及分析全球重要奈米藥物傳輸發展廠商的策略,結合技術趨勢分析結果,提出數項建議如下:國內在發展奈米藥物傳輸技術方面,以脂質載體,特別是微脂體技術較具有潛力,應更進一步的鎖定前述的關鍵技術發展,而除微脂體技術外,高分子領域則是較佳的選擇。政府方面,應優先推動相關的法規設立,除維護醫療安全外,亦將有利於產業發展;另外,政府相關單位應考慮奈米藥物傳輸技術的商機,重新規劃其在奈米國家型計畫中的優先順序,提高推動研發的經費比例。最後,對廠商的建議方面,則應專注於具有優勢的技術研發、以合作確保研發計畫的推展、並且藉階段性的研發成果取得獲利,以持續推動長期的發展計畫,同時加強國際市場的開拓,以求發展。
目錄
====章節目錄====
第一章 緒論…1-1
第一節 研究動機與目的…1-1
第二節 研究範圍與架構…1-3
第三節 研究方法與程序…1-5
第四節 研究限制…1-9
第二章 奈米藥物傳輸技術發展概況…2-1
第一節 奈米藥物傳輸技術定義…2-1
第二節 奈米藥物傳輸載體種類簡介…2-3
一、微脂體…2-4
二、高分子基質…2-6
三、碳基奈米結構…2-10
四、微米(奈米)機電系統…2-11
第三節 全球重要廠商與研究機構簡介…2-13
一、微脂體藥物傳輸技術重要公司…2-13
二、高分子基質藥物傳輸技術重要公司…2-16
三、碳基奈米藥物傳輸技術重要公司…2-19
四、其他奈米粒子與奈米結構技術重要公司…2-20
第三節 市場現況與預測…2-21
一、藥物傳輸市場的發展驅動力…2-21
二、整體藥物傳輸市場現況與預測…2-22
三、奈米藥物傳輸市場現況與預測…2-24
四、市場競爭現況…2-25
第三章 微脂體藥物載體技術發展趨勢…3-1
第一節 微脂體藥物產品設計目標…3-3
第二節 市場產品介紹…3-7
一、Amphotericin B 應用…3-10
二、Doxorubicin 應用…3-18
三、Daunorubicin 應用…3-28
四、Cytarabine 應用…3-31
第三節 關鍵技術分析…3-35
一、配方…3-35
二、製程技術…3-43
三、現階段微脂體上市產品的技術比較…3-53
第四節 微脂體技術發展趨勢…3-59
一、未來可望商品化的微脂體藥物產品發展預測…3-59
二、未來的技術發展方向…3-64
第四章 其他奈米藥物傳輸載體技術發展趨勢…4-1
第一節 高分子微胞…4-3
一、上市與開發中產品…4-4
二、技術關鍵與未來發展方向…4-9
第二節 樹狀聚合物技術…4-15
一、開發中產品…4-16
二、技術關鍵與未來發展方向…4-19
第三節 奈米碳球、奈米碳管…4-24
一、奈米碳球…4-24
二、奈米碳管…4-26
三、開發中產品…4-26
四、未來發展方向…4-30
第四節 其他發展中載體與技術…4-32
一、上市與開發中產品…4-32
二、未來發展方向…4-43
第五章 國內發展奈米藥物傳輸技術之關鍵因素分析…5-1
第一節 產學研現況看產業化條件…5-2
一、產業與技術研發現況…5-2
二、產業化條件與具優勢的發展方向…5-11
第二節 法規…5-13
一、生技產品諮詢窗口…5-16
二、行政院生物技術產業單一窗口…5-17
第三節 政府政策…5-20
一、全球奈米技術領先國之奈米產業政策…5-20
二、我國奈米產業政策…5-25
第四節 廠商策略…5-29
一、技術研發層面…5-32
二、經營模式層面…5-33
第六章 結論與建議…6-1
第一節 結論…6-1
一、技術趨勢…6-1
二、國內發展的關鍵因素…6-6
第二節 建議…6-11
一、技術平台的選擇…6-11
二、政府政策建議…6-12
三、廠商策略建議…6-13
====表目錄====
表2-1 微脂體結構與尺寸分類…2-5
表2-2 全球重要微脂體藥物傳輸發展公司單位…2-14
表2-3 重要高分子藥物傳輸技術發展公司…2-17
表2-4 碳基奈米藥物傳輸技術重要公司與機構…2-19
表2-5 其他奈米藥物傳輸技術重要公司與機構…2-20
表2-6 2004 至2010 年藥物傳輸市場預測…2-23
表2-7 2000 年至2003 年全球奈米藥物傳輸產品市場規模…2-24
表2-8 1998 至2003 年重要微脂體藥物產品公司併購歷程…2-25
表3-1 微脂體依照藥物動力學特性分類…3-7
表3-2 目前上市的微脂體與脂質配方藥物產品…3-8
表3-3 傳輸Amphotericin B 的微脂體或類似藥物產品…3-12
表3-4 上市微脂體產品之載體主要成分…3-39
表3-5 上市微脂體產品藥物包覆技術比較…3-55
表3-6 全球重要微脂體藥物發展計畫…3-61
表3-7 應用目標與待突破關鍵技術…3-65
表4-1 NanoCarrier 公司技術發展概況…4-6
表4-2 重要高分子微胞技術上市與開發中產品…4-8
表4-3 具延長體內循環時間的高分子配方…4-11
表4-4 樹狀聚合物階層與分子量、尺寸以及官能基數目關係(以PAMAM 為例)…4-16
表4-5 重要樹狀聚合物藥物傳輸產品發展計畫…4-18
表4-6 重要碳基奈米載體產品開發計畫…4-29
表4-7 其他發展中載體…4-41
表5-1 先進國際醫藥公司產品規劃…5-10
表5-2 先進國際醫藥公司現階段主要產品…5-10
表5-3 國內主要奈米藥物相關廠商與產業化研究單位…5-12
表5-4 醫藥生技產品權責機關…5-14
表5-5 美國NNI 計畫主要參與部門預算…5-21
表5-6 歐盟第六期科技架構奈米領域規劃…5-23
表5-7 2003 年日本奈米科技-材料領域發展方向…5-24
表5-8 奈米國家型計畫生醫領域子項…5-26
表5-9 各國奈米生醫領域研發策略…5-27
表6-1 奈米藥物傳輸技術比較…6-2
====圖目錄====
圖1-1 研究架構…1-4
圖1-2 研究方法與流程…1-6
圖1-3 技術預測方式流程…1-7
圖2-1 奈米藥物傳輸載體技術關聯圖…2-3
圖2-2 微脂體技術示意圖…2-5
圖2-4 微胞構造示意圖(以脂肪酸鹽基質微胞為例) …2-7
圖2-5 樹狀聚合物構造示意圖…2-9
圖2-6 藥物傳輸產業成長驅動力…2-22
圖3-1 微脂體載體設計對藥物動力學特性之影響…3-5
圖3-2 微脂體藥物產品上市情形(至2003/12 為止)…3-9
圖3-3 微脂體藥物作用成分分類…3-10
圖3-4 Amphotericin B 化學結構…3-11
圖3-5 Amphotericin B 包埋於微脂體膜中…3-14
圖3-6 AbelcetR藥物與載體結合模式…3-17
圖3-7 AmphotecR藥物與載體結合模式…3-18
圖3-8 Doxorubicin 化學結構…3-19
圖3-9 mPEG-DSPE 化學結構…3-22
圖3-10 PEG 表面修飾微脂體示意圖…3-23
圖3-11 MyocetR產品構造…3-25
圖3-12 Daunorubicin 化學結構…3-28
圖3-13 Daunorubicin 與檸檬酸鹽結合的化學結構…3-30
圖3-14 Cytarabine 化學結構…3-32
圖3-15 DepoCytR示意圖…3-33
圖3-16 影響微脂體穩定性的重要脂質性質…3-37
圖3-17 膽固醇與脂質雙層膜…3-38
圖3-18 親水性藥物對微脂體配方的影響…3-43
圖3-19 微脂體製程技術概念…3-45
圖3-20 薄膜搖振法…3-46
圖3-21 有機溶劑清除法…3-47
圖3-22 均質法…3-48
圖3-23 濾膜加壓擠出法…3-49
圖3-24 硫酸氨濃度差法…3-51
圖3-25 DoxilR製程設計…3-52
圖3-26 微脂體載體大小比較…3-54
圖3-27 上市微脂體藥物產品應用的脂質種類…3-56
圖3-28 上市微脂體藥物產品技術分類…3-57
圖3-29 上市微脂體藥物產品MPS(RES)吸收程度比較…3-58
圖3-30 未來可能發展為微脂體劑型的藥物種類預測…3-64
圖3-31 微脂體應用目標與待突破關鍵技術…3-71
圖3-32 微脂體藥物產品未來發展藍圖…3-72
圖4-1 NanoCure?技術示意圖…4-7
圖4-2 高分子微胞對不同親水性藥物的包覆方式…4-10
圖4-3 高分子微胞製程概念…4-12
圖4-4 Triblock Copolymer 高分子微胞示意圖…4-13
圖4-5 樹狀聚合物構造與合成法示意圖…4-20
圖4-6 樹狀聚合物包覆藥物的可能方式…4-21
圖4-7 樹狀聚合物的修飾…4-22
圖4-8 金屬性奈米碳球與奈米碳管之結構示意圖…4-25
圖4-9 MedusaR技術示意圖…4-33
圖4-10 Cyclosert?技術線型載體示意圖…4-34
圖4-11 Access Pharmaceuticals 公司技術示意圖…4-35
圖4-12 Nanotemplate Engineering 技術示意圖…4-38
圖5-1 奈米藥物傳輸技術之價值鍊與分工…5-30
圖6-1 微脂體技術待突破關鍵與發展趨勢…6-6
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第一章 緒論
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第二章 奈米藥物傳輸技術發展概況
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第三章 微脂體藥物載體技術發展趨勢
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第四章 其他奈米藥物傳輸載體技術發展趨勢
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第五章 國內發展奈米藥物傳輸技術之關鍵因素分析
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第六章 結論與建議
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2003/12/31
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