由于生物药物的使用和开发的不断增加，生物制药行业对预填充注射器的采用逐年增加，依赖性也有所增加。

随着人口老龄化，由此导致的慢性疾病患病的率增加，以及患者对给药方便性的更多需求，生物制药行业的生物制剂或疗法采用预装注射器的产品呈指数增长。根据市场研究，到2025年，整个预灌装注射器市场预计将达到近100亿美元，其中很重要的原因是生物药物的使用量增加。

生物制药解决方案高级研究科学家Gregory Sacha证实：“与10年前相比，预灌装的注射器的使用量肯定是更多了。这当然是由于治疗性生物制剂的增加而导致的。”

Sacha认为，预填充注射器市场增长的另一个原因是眼科市场的不断扩大，眼科市场的药物使用是将药物注射入眼内，以治疗黄斑变性和其他与衰老和糖尿病相关的并发症。他解释说：“注入眼睛的药物体积非常小，大约20 µL至30 µL。而小量吸入注射器对护士或者患者来说都具有挑战性，因此，预装注射器可以更轻松地输送我们想要的预期剂量。”

Sacha断言，通过消除较大的过量填充量（例如使用小西林瓶时所需的量）的要求，可以减少对药物溶液的浪费，节省金钱和材料。他补充说，这些节省的成本和减少的浪费是预装注射器的主要优点，除了为患者带来便利之外，预装注射器的精确剂量已经准备好并可以给药了。

预填充注射器的各种挑战

Owen Mumford Pharmaceutical Services产品策略和分析负责人George I'ons说：“作为蛋白质的生物制品，就其本身而言，通过预装注射器进行皮下药物递送，这给制药厂商提出了许多挑战。 这些挑战包括与许多物质相互作用对药物的干扰作用，这就是为什么玻璃一直以来都是包括预装注射器在内的主要容器首选材料的原因。但是，由于聚合物化学技术的进步，塑料预填充注射器现在也开始在市场上出现。”

除了玻璃和塑料外，他还指出，预填充注射器还包含其他材料，这些材料也可以与生物治疗制剂相互作用。例如，通常用于加工针头的钨和通常以配方形式应用于注射器筒中以润滑柱塞的硅酮可以与生物物质发生相互作用。I'ons指出：“注射器技术的最新创新正在探索限制或清除这些物质的方法。”

Sacha补充说，用于预灌装注射器的常用材料包括环烯烃聚合物，环烯烃共聚物，聚丙烯和聚碳酸酯。他说：“但是，与可用的注射器类型相比，结构材料方面的进展较少。例如，有一些正在开发中的注射器需要的装填量非常少量。还有一种正在开发中的注射器，包括了氧气阻隔层的多层组成。而且，还有一些直径较小的针头可以减少注射时的疼痛感。”

预填充注射器使用安全注意事项

I'ons说：“当配制生物制剂时，溶液通常是高粘性的，这导致采用预填充注射器进行给药方面的特殊挑战。粘度会影响使用时的各种变量，例如注射力，剂量输送时间和针头的大小，这些都需要确定和测试。”

Sacha同意这一观点，他强调，尽管与玻璃小瓶相比，注射器破损的问题更少，但药物溶液的粘度可能会造成许多的困扰，因此，早期研究通常包括溶液流打算使用的针头大小，并需要进行断裂力和滑移力的研究，还需要监视柱塞开始运动和继续运动所需的压力。

Sacha继续说道：“此外，填充到注射器中的生物制剂面临的挑战通常包括与用于润滑注射器针筒和针头的分子和有机硅的可能相互作用。与硅酮的相互作用会导致聚集体的形成。” 众所周知，聚集体会对生物药物的功效和安全性产生负面影响，从而可能对患者产生有害的副作用。

在讨论预填充注射器产品的复杂性时，I'ons补充说，人为因素（HF）是开发和监管审批流程中的最基本考虑因素。他说：“严格的HF流程对于理解用户交互和塑造与药物输送设备有关的以用户为中心的风险管理至关重要。HF将在一系列使用场景中对设备进行检查，并抽样所有目标用户（包括有缺陷的用户），以确保安全有效地使用。”

我认为，使用预填充注射器产品的主要安全注意事项是：有效的针头防护，这也要求公司遵守美国和欧洲制定的防针刺法规。他说：“这些法规对于防止传播诸如艾滋病毒和丙型肝炎等血液传播病毒至关重要。”法规规定，无论是在急诊医院，其他地点还是在居家环境中，制药厂商均应对使用者的安全负责。因此，在使用过程中结合自动或被动针头防护装置的设计被认为是有必要的，因为在常规注射程序中，用实际使用者不需要需采取其他步骤就可以安全的使用预填充注射器。

预填充注射器的安全测试

I'ons解释说：“含有药物和生物制剂的注射装置被称为组合注射器产品，并通过FDA针对美国市场具有特定的监管途径。在欧盟（EU）中，目前尚无此类产品，尽管正在进行创建此类产品规范的工作，所以药物注射器组合产品仍被批准为药品。”

对于注射器组合产品，公司有必要确保在药物输送设备上进行所有必要的开发和测试（就像任何医疗设备一样），以确保安全。I'ons确认：“即使药物输送装置不受通常的监管批准，也需要进行安全和各种测试。”

Sacha指出，应测试注射器和柱塞的组件是否有可萃取物和可浸出物。他说：“这些材料通常是复杂的混合物，有可能与注射制剂中的某些成分发生相互作用。”

此外，一旦组装好了注射器的各种组件，就可以进行断裂力或滑移力研究，这使公司可以确保预装注射器的功能正常。这些研究也需要在稳定性测试的某些时间点进行。

他继续说，诸如生物相容性，老化研究和运输测试之类的测试，以及正常的验证和测试，是注射器产品常规开发过程的一部分。他说：“这些工作的目标始终是证明最终注射器产品对最终用户是安全的。”

新兴的解决方案和趋势

I'ons断言，由于在生物制剂或生物仿制药制剂开发过程中遇到的挑战，许多公司正在考虑和开发更大容量的预填充注射器。他说：“因此，业界预计对预灌装注射器的需求预计会增加，这种注射器的体积大于1mL（这是常用的体积），这样的化注射器自身的体积就要达到2.25mL。因此，用于2.25mL的初级注射器的预装输送装置现在开始在市场上出现，其中大多数还具有防止针刺伤害安全功能。”

此外，随着使用数量上的不断增加，制药工业也见证了对可穿戴药物输送装置的兴趣也是日益增长。“这些可穿戴设备可能可以容纳10毫升以上的体积，” I'ons说。

Sacha补充说，其他正在开发中的解决方案，以及已经在市场上推出的解决方案，都是不含硅的无针注射器和针头，还有对硅含量的减少。他说：“两种解决方案都有助于减少与药物分子和有机硅的相互作用。此外，在针头上使用较少的硅酮可以防止或至少减少沉积在身体注射部位的硅酮的量，这在眼内注射中是特别有用的优化。”

I'ons进一步讨论了药物输送装置，发现该行业内正在发生着一些新趋势。他说：“许多公司正在为连接的设备进行设计，该设计允许将关键使用数据从设备传输到制药公司和第三方，例如患者。此外，使用连接到应用程序的设备会为制药公司创造机会，为患者提供有关药物和疾病管理的教育，培训和支持。希望提供此类信息将有助于依从性，并最终可能对患者的预后产生积极影响。”

此外，他们还指出，人们越来越关注使用者对预填充注射器的可持续性。他们总结道：“这种关注还导致制药公司检查了他们销售的一次性预填充注射器的数量，因此正在寻找可重复使用的设备替代品以帮助减少浪费。”
 

文章来源：药时空