尔康制药:山至高处人为峰

  • 作者:王华锋
  • 来源:中国医药报
  • 2015-02-04 11:40

  年产300亿粒羟丙基淀粉空心胶囊项目正式投产,羟丙基淀粉胶囊质量标准被2015年版《中国药典》收载,全资子公司获得羟丙基淀粉空心胶囊药品生产许可证……近期,湖南尔康制药股份有限公司植物胶囊项目进展迅猛,捷报频传。

  “这件事居然被做成了!”科技部基础研究司一位长期关注淀粉胶囊研发的负责人感慨地表示,传统的胶囊都是以明胶为原料,明胶具有良好的理化性质,但随着明胶胶囊的深入应用以及人们要求的提高,其缺点越来越突出。如作为动物源制剂存在传播疯牛病(BSE)的风险;不能被一些特殊文化者(犹太人、清真穆斯林)或素食主义者接受;与某些物质易发生交联作用;重金属、防腐剂和抑菌剂易超标等。随着纯天然概念的渗透,植物胶囊正日益成为世界范围内胶囊剂型的新选。目前国际上已形成以纤维素酯(如羟丙甲基纤维素等)、植物多糖(如普鲁兰糖、褐藻糖、卡拉胶和琼脂等)以及植物淀粉类为代表的3类不同原料的新型植物胶囊产品。

  上述负责人强调,研发淀粉胶囊的努力其实数百年前就已开始,国内至少在20多年前就有学者开展了相关研究,上世纪90年代原国家科委就开始在“973计划”等科技计划中设立了专项,但这些研究一直都局限于实验室阶段,湖南尔康制药股份有限公司这次根本性的突破在于,真正实现了淀粉胶囊产业化,它必将对胶囊行业产生深远影响。

  从实验室研究到小试,到中试,再到产业化,尔康制药十年磨一剑,投入数亿元,终于啃下了这块“硬骨头”。尔康制药董事长兼总经理帅放文表示,羟丙基淀粉胶囊项目的成功,离不开敢为人先的魄力和勇气,更离不开持之以恒的拼搏和追求。

   缘起:舍我其谁 勇于担当

  数百年来,市场上的胶囊产品主要以明胶为主料。2012年“问题胶囊”事件发生前,国内胶囊行业因成本压力,存在着违规使用工业明胶生产药用明胶胶囊的现象。2004年底,尔康制药当时的技术负责人在考察某药企的途中闻到了一股刺鼻的恶臭,原来这是由旁边的一家明胶生产企业散发出来的味道。他还获悉这家明胶生产企业的相当一部分产品最后都被制成了药用胶囊。

  他震惊了!使用此类明胶制作药用胶囊存在严重的安全风险。

  能否找到一种更为安全且价格相对低廉的原料替代明胶?该技术负责人回到公司,召集大家一起专题研讨。经过无数次的头脑风暴,最后从大白兔奶糖用淀粉做糖纸得到了启发,大家逐渐把目光聚焦到了淀粉。糖纸可以薄而脆,而胶囊壳则需要一定的硬度和厚度,淀粉真的能做成胶囊吗?即使在实验室做成了,能不能实现产业化?市场上没有一粒淀粉胶囊,发达国家也没有攻克这个难题,凭尔康制药的实力能不能做成?带着困惑和担心,该技术负责人向董事长作了汇报。

  “国外没有的,不代表我们不会有;国外做不好的,不代表我们做不好。如果我们一直跟着别人后面走,就会一直被别人牵制,永远无法出头。一切为了药品安全,这件事值得做,这件事能做成!”帅放文在听取项目设想并经过深入调研后,以非凡的胆略和眼光,明确表示将举全公司之力,开展淀粉胶囊的研发。

  2005年3月,尔康制药淀粉胶囊项目组正式成立,一段追梦的旅程就此开启。

   前期研发:披荆斩棘 勇攀高峰

  淀粉是自然界来源最丰富的天然多糖类聚合物,1730年,维也纳的药剂师开始使用淀粉制造胶囊。经过了数百年的求索,淀粉却一直无法撼动明胶在胶囊原料中所占据的重要地位,这主要归咎于淀粉化学结构的局限性以及其水溶性等问题。尔康制药的科研团队根据胶囊囊材的必备性质,经多次筛选实验,最终确定以能在水中具有良好溶解性的羟丙基淀粉作为胶囊囊材的原料。

  水溶性问题解决后,随之而来的是成膜性问题。该科研团队进行多方面尝试,最后一次实验终于得到了令人惊喜的结果:将淀粉胶铺于干冷平板上,可以凝聚成厚薄均匀的胶膜了。这时已临近2005年岁末,经过9个多月的实验室研究,项目取得了初步成果。结束实验室研究后,他们开始进行小试上机试验,可无数次的上机实验都无法解决胶囊壳厚薄不均、脱模困难等问题。

  “反复的失败告诉了我们哪条路走不通。走不通的路都走遍了,剩下的就是能走通的路了。我们当时就是怀着这样的想法,一直坚持下去的。”项目负责人、公司副总经理王向峰感慨地说,小试时,图表和数据的记录写了几十本,不断地总结、筛选,从浩如烟海的实验数据中寻找那隐蔽在背后的规律。经过长时期的摸索和实验,上机实验终于完成了,这时时间的脚步已即将迈入2008年。历时2年零9个月,淀粉胶囊实验室研究和小试研究终于获得了第一粒淀粉胶囊。

  胶囊能够成型,只是万里长征第一步,下一座高峰是中试放大研究。2008年3月,公司完成了第一条中试生产线的搭建,开始中试实验。

  “实验室和小试的各项工艺指标严格受控,操作环境也较温和,难以体现出工艺的容错程度。”帅放文表示,国外的淀粉胶囊实验室研究了数百年,也只能停留在拿出成型样品阶段,却无法完成产业化,这足以证明逾越这道鸿沟难度之大。

  “每日汇报实验进度,每周汇报实验小结,每月提出问题汇总,共同探讨解决方案。”王向峰回忆,中试的目的就是解决工艺的稳定性问题,使它的适应性更强。

  要想验证中试的结果,就要同步开展质量标准研究。只有建立产品的质量标准,才能验证工艺的优劣。项目组高度重视质量标准研究,参考大量已有文献,并进行反复摸索和实验,制定了羟丙基淀粉胶囊的相关标准,并尽可能地接近或优于明胶胶囊的标准。

  随着投料量逐渐放大,溶胶、沾胶等工序均暴露出不同程度的问题。究竟是工艺问题,还是设备问题?项目组经研究后认为,要在明胶胶囊设备的基础上进行改造,要让设备来匹配工艺。经过长期的放大研究,项目组最后开发出了最适合淀粉胶囊的生产装置,确立了整套稳定的工艺,胶囊的质量也可以稳定地符合拟定标准。淀粉胶囊离市场越来越近了。

   产业化:敢为人先 一朝登顶

  2012年4月爆发的“问题胶囊”事件,如同一根导火索引爆了社会各界对明胶胶囊的恐慌和忧虑。

  帅放文当时正在国外考察,有外国同行问及此事,他在尴尬和郁闷之后,下定决心要将经过9年潜心研发的淀粉胶囊项目全面产业化,在药用胶囊行业进行一场革命性的创新。

  “我们的工艺已经稳定,质量也有保证,最后胶囊能不能做成药,做成的药能不能同样有效,我们必须进行实验验证,用数据向公众证明,淀粉胶囊是最安全、最健康的选择。”帅放文强调。加速实验、长期实验、相容性实验、体外溶出试验……淀粉胶囊在这些与明胶胶囊的对比实验中的表现均无明显差异,这说明淀粉胶囊完全可以替代明胶胶囊。

  “当所有的实验结果均指向同一个结论——淀粉胶囊完全可以替代明胶胶囊时,我们所有参与研发的科研人员都非常激动。”王向峰笑着表示,“我们确信这件事做成了。”

  在市场竞争中,技术创新是矛,知识产权是盾,专利申请是知识产权保护的重要手段。为确保技术应用在国际上的首创性,尔康制药积极实施专利战略。截至目前,尔康制药所拥有的淀粉胶囊专利已远远超过了该领域除尔康制药以外全世界申请专利的总和。

  个性化量身定制的64条胶囊生产线组装完毕,大规模生产前的设备调试至关重要。为顺利完成设备调试和磨合,总工程师杨海明带领科研团队进驻生产车间,度过了近60个日日夜夜。科研团队与生产工人一起一个环节一个环节地摸索,一个项目一个项目地攻关。胶囊上机率达到一定标准,才能符合药品生产企业的需要。为提高上机率,尔康制药专门成立了技术攻关小组,专业人员在机器前24小时轮班值守,一个百分点一个百分点地提高,终于在近期成功达到了药品生产标准要求。“上机率达标意义重大,这意味着羟丙基淀粉胶囊真正具有了药用价值,可以大规模进军药用市场,在产业化的道路上又向前迈出了一大步。”帅放文对淀粉胶囊上机率的过关特别看重。

  在加紧项目研发的同时,尔康制药也在积极布局原料生产基地。2013年7月份,他们通过全资子公司湖南尔康(香港)公司投资2亿元,在柬埔寨马德望省兴建了年产18万吨的木薯淀粉项目。木薯别名木番薯或树薯,从木薯根中提取的木薯淀粉呈白色、无异味,蒸煮后形成的糨糊清澈透明。由于木薯原淀粉中支链淀粉与直链淀粉的比率高达83∶17,因此具有很高的尖峰黏度。柬埔寨土质条件好且具备原料以及劳动力成本优势,公司将积极开拓木薯原料采购途径,有效控制淀粉生产成本,引进优良木薯品种,在当地推广种植。

  在掌握了原料来源后,对尔康制药来说,目前的当务之急是解决产能问题。据了解,尔康制药已于近期推出了定增方案,募资20亿元全部投入羟丙基淀粉胶囊的生产。该项目将分3期进行,其中一期、二期总投资将超过30亿元。目前,一期项目已投入生产,厂房占地26万平方米,有64条生产线,预计2015年底年产能可达300亿粒。此外,地方政府对这个绿色环保、高科技项目也高度重视,长沙市将项目列为长沙市2014年“六个走在前列”重大项目;省市相关领导在2014年先后10余次赴尔康制药视察指导工作,现场办公,积极推进项目实施。

  市场拓展:优势明显 前景广阔

  植物胶囊的需求在未来将会呈现出高速增长的趋势。中国药科大学涂家生教授认为,虽然植物胶囊不可能在短期内取代传统的明胶空心胶囊的主导地位,但植物胶囊在我国中药制剂、生物制剂及功能食品方面有着明显的竞争优势,具有适用性广、无交联反应风险、稳定性高、不吸湿等优点。在几种植物胶囊中,淀粉类植物胶囊因其来源广泛、安全性和相容性好等诸多优势而备受青睐。

  上海市食品药品安全研究中心副研究员王广平博士介绍说,首先是淀粉原料来源广泛。对于淀粉胶囊来说既保证了其原料来源又可以控制其生产成本。其次是安全性高。木薯等农作物通过从土壤中不断汲取养分而自然生长,所以作为光合作用产物的淀粉以及使用其制成的变性淀粉,既不会存在免疫原性,也无需担心重金属超标的问题。以淀粉和淀粉衍生物为原料制备的淀粉胶囊,在充分利用原料自身性能的基础上,无须添加任何增塑剂、防腐剂等有毒有害添加剂即可成型。三是具有良好的相容性。淀粉及淀粉衍生物具有一定的化学惰性,所以作为药用辅料已广泛应用于大多数药物中,且与常用的辅料,如乳糖、糊精、微晶纤维素、硬脂酸镁等均具有良好的相容性。淀粉胶囊结构中不含有氨基,从而避免了与醛基类药物发生交联反应。四是适应性广泛。淀粉是从自然植物的块、茎中提取而来,不含有任何动物源,在符合天然、健康、绿色理念的同时,也为穆斯林、素食主义者等人群提供了一个完美的选择。五是生物利用率高。淀粉胶囊不仅能够快速崩解释放药物,而且在人体内可降解成人体所需要的糖类。六是稳定性高。植物胶囊的一大特点是含水量低,一般均低于12%,而动物明胶胶囊含水量一般在12%以上。同时,由于淀粉胶囊的成分是天然淀粉,性质稳定,即使在高湿、高温和紫外线照射的条件下,也不会发生自交联反应,以及和药物发生化学反应,因而其保质期自然也更长。

  在医药行业高速发展的背景下,药用胶囊市场将会不断扩大。广发证券发展研究中心提供的数据显示,2011年全球胶囊总产量约为12846亿粒。按年均复合增长率3.51%保守计算,预计2015年全球胶囊总产量将达到14000亿粒以上。

  “我们对市场拓展有足够的信心,现在的销售策略是在国外以B2B模式卖给高端客户,在国内以B2C模式卖给特定人群,两大渠道并行。”帅放文介绍说,2014年9月和11月,羟丙基淀粉胶囊先后亮相第十届杜赛尔多夫医疗展及第十届世界制药原料印度展,广受国内外客户关注,他们纷纷表示了合作意向,有些客户甚至希望现场下单。近期,美国、加拿大等国家的一些企业主动上门洽谈合作事宜,希望能开展深入合作,尽快了解产品技术参数、价格、包装、运输等信息。“对国外客户,我们并不是来者不拒,而是要有所选择,要从市场保护、价格维护、宗教信仰以及当地的法律政策等方面认真考察之后,才确定合作伙伴。”帅放文强调。

  近年来植物胶囊受众群体呈现不断扩大的趋势。帅放文经过调研后发现,目前全球大约有16亿穆斯林教徒、10亿印度教徒和犹太人,且素食主义者人数也在不断增加。尔康制药已先后进行了多项国际权威认证,如素食协会认证、犹太教Kosher认证、穆斯林Halal认证、美国FDA注册和DMF备案等。从原料到技术,从生产到销售,尔康制药已经构建起羟丙基淀粉胶囊的整个产业链,一场深刻的产业变革与重塑蓄势待发。

  “推动医药产业由‘中国制造’走向‘中国创造’,从而为公众健康造福,是尔康制药研发生产羟丙基淀粉胶囊的最大动力。山至高处人为峰,海到尽头天是岸。我们将以百倍的信心面向未来,奋力攀登药用辅料领域一座座高峰。”谈到未来的发展,帅放文豪情满怀,信心百倍。

  图为尔康制药淀粉胶囊溶胶车间一角。王华锋摄影报道

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