由藥物和醫療器械組成的醫療組合產品為患者提供了更簡單、更完善的治療方案。它們有利于治療，尤其是慢性病，并且可以更有針對性地給藥，從而減少藥物的副作用。但是，相應的醫用塑料產品的制造在材料選擇和生產工藝上都面臨著挑戰。
植入式藥物洗脫醫療設備可能可以解決患者當下所面臨的一些巨大問題。這項技術的進步可以幫助許多慢性病患者顯著提高生活質量。藥物洗脫技術為藥物療法的研發人員提供了專門的工具來更準確、更有針對性地向患者提供活性藥物成分（API），同時減少副作用。
針對長期治療，藥物洗脫系統可確保患者定期獲得準確劑量的藥物。同樣，摻入API有助于提高醫療器械的功效。API可以對抗炎癥，防止手術部位的細菌感染。
為了最大限度地發揮這些技術的潛力，制造工藝需要進一步開發才能使更多添加的API以這種方式得到應用。現有的大多數API容易受到高溫等因素的影響，并且可能在既定的制造工藝的加工過程中被破壞。因此，治療藥物制造商應與產品制造專家合作來進一步改進工藝。
組合產品市場潛力巨大
根據市場調研，未來幾年全球植入式醫療器械市場將以每年10%的速度增長。據分析，2020年其市場總量達到了189億美元，到2025年這一數字將增至近300億美元。大量資金將被用于開發新的療法，尤其在是避孕、眼科、心血管疾病、糖尿病、腫瘤和自身免疫性疾病等領域。
藥物和醫療器械組合產品市場預計將以近9%的年復合增長率增長，2021年的規模估計為1181億美元。受透皮貼計、藥物洗脫支架、傷口護理產品和抗菌導管應用需求的推動，到2026年，這一數字預計將增至1800億美元。
藥物洗脫系統的優勢
考慮到藥物和醫療器械市場的潛力，藥物洗脫醫療器械及其應用的后續發展存在著重大機遇。首批被定義為組合產品的一些產品注重抗炎和抗菌藥物在醫療器械中的應用。這些藥物的應用提高了用于治療冠心病的支架和球囊的療效。這些早期系統是將醫療器械用作治療的主要作用方式（PMOA）的范例。此外，植入式避孕藥具和宮內系統等產品則是以藥物為PMOA的藥物洗脫技術的例子。
抗炎和抗菌藥物的應用是提高醫療器械——特別是長期植入物的療效或通過附加治療來補足產品對患者作用的有效途徑。但是，藥物洗脫技術最大的潛力在于藥物治療。處方植入式系統使患者獲得一次性治療而無需監測攝入量。
對于那些治療時需要患者高度依從的病例，植入式系統能夠將每日一次口服藥物轉換為可用于數月或數年治療的單次植入劑量。此外，這些系統還可提供藥物的體內靶向遞送，以避免更高劑量的全身給藥。總之，局部給藥和低劑量可以顯著減少患者服用特定藥物的副作用。
更有針對性、更簡單的治療
隨著技術的進步，上述療法將不斷發展變化。除了改進的醫療設備和避孕藥具之外，這種形式的治療系統還在其他應用中得到了發展。舉例來說，眼科是藥物洗脫系統的一個重要領域，因為滴眼劑的使用頻率通常較低，患者往往無法定期使用。通過藥物洗脫系統進行藥物輸送在腫瘤領域也取得了進展，因為化療藥物的靶向輸送是有益的。此外，艾滋病、糖尿病、抗精神病藥、成癮藥物、疼痛管理以及獸藥應用領域也正在尋求長期釋放API的解決方案，并且有可能演變成可植入系統。
選材困難
可與活性藥物組合使用的材料的特性取決于許多因素并且決定了它們只能用于特定應用。其決定因素是醫療設備是否用作植入物以及它在體內保留多長時間。待釋放藥物的類型、釋放時間以及治療方案中的給藥劑量都發揮著極其重要的作用。
特瑞堡（Trelleborg）多年來一直積極參與藥物洗脫系統的開發。本文的重點在于制造工藝、產品開發和驗證以及批量生產。最近，該公司在一份白皮書中介紹了這些系統的研究結果。這些結果有助于制定正確的藥物、聚合物和賦形劑組合來幫助患者達到預定的治療效果。
關鍵的設計和生產過程
藥物洗脫系統中使用了許多特定材料。它們可分為生物抗性聚合物和生物可吸收聚合物。根據靶向釋放窗口、藥物熔點以及藥物和各種載體材料的相容性等變量的不同，每種藥物理想的聚合物載體材料可能不同。
另一個需要考慮的因素是系統特定設計的好處。一些API沒有特定的物理設計要求，因此可以使用工藝和成本優化的制造技術進行大批量設計。其他系統則需要特定的結構才能有效地輸送藥物。此外，某些使用場景可能需要調節系統的藥物釋放來達到所需的釋放速率以獲得理想的治療效果。正是由于這種復雜性，治療藥物制造商和部件制造商合作是有利的，因為他們擁有廣泛的制造技術和工藝，包括：
擠壓：批量生產的常用工藝；
模壓：針對客戶特定結構的理想工藝，可根據結構的復雜性和數量選擇不同的模壓方法；
壓片：適用于最大面積有利且突釋效應理想的情況。
除了如何將聚合物賦形劑混合物轉化為最終形狀的問題，專家們還必須考慮何時在制造過程中將API引入系統。如果在制造過程中暴露在過高的溫度環境下，低熔點API可能會被破壞。此外，API的化學性質會抑制聚合物組分的固化過程。這些因素以及API所需的釋放速率都影響著制造工藝的開發。大致來說，有三個方案可供選擇：
混合加工：最常見的工藝，在制造之前將API和賦形劑當作原材料混合到聚合物中。
浸沒浸漬：在聚合物載體生產之后將API引入系統，使藥物能夠在制造工藝的熱密集步驟完成后成功嵌入。
膜應用：用于API固體芯可以被封在膜后面的情況。這種方案可以有效控制釋放行為，并且在最初設計的系統釋放速率比預期快時證明是有效的。
結語
植入式藥物洗脫組合產品是一種高效、靈活的藥物輸送形式，其重要性在未來將繼續增長，因為它們在眾多應用中為患者帶來了好處。經驗豐富的制造合作伙伴能夠幫助藥品制造商快速找到解決方案并開發出可廣泛應用的制造方法。
本文由榮格獨家翻譯自KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL雜志
-作者：Zach Fletcher，Ursula Nollenberger
