一次性系统正在“重塑”核药工艺：更安全、更合规、更高效

全球放射性药物市场预计自2023年起年复合增长率20%[1]。该药物市场呈现强劲的增长势头。随着核医学的飞速发展，放射性药物（核药）正从传统的诊断领域大步迈向治疗领域，尤其是177Lu、161Tb、89Zr等放射性核素的广泛应用，让核药的生产制备面临着前所未有的挑战。

核药基础认知

1、什么是核药

核药是一类采用放射性核素（如α、β粒子或俄歇电子）释放的辐射选择性地杀死病变细胞或组织的药物。采用特异性靶向分子与放射性核素结合的方式，对病灶进行精准诊断与治疗。

图1：核药（图片来源于站酷海洛）

2、核药制备与使用的基本流程

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图2：核药制备与使用的基本流程图

核药生产面临的挑战是系统性的，可以形象地理解为一场从“原子”到“病床”的接力赛，每一棒都充满独特的困难。这些挑战主要体现在以下几个层面：

核药全产业链生产挑战

1、上游：原料命门・巧妇难为无米之炊

作为产业最基础也最脆弱的环节，核心痛点集中在原料供应：

关键核素依赖进口：像Lu-177、Ac-225等核心原料长期依赖进口，供应极易受国际形势影响。例如Ac-225的短缺曾直接导致药企暂停III期临床试验。
全球供应设施老化：全球超80%的医用核素由反应堆生产，但这些设施多建于上世纪60年代，面临退役潮，产能严重不足[2]。

2、中游：生产与配送・与时间赛跑的豪赌

将原料转化为药品并送达医院，过程中的技术、成本与时效挑战极高：

技术工艺复杂：如放射化学挑战，高活性的α核素（如Ac-225）易引发辐射分解，影响药物稳定性和纯度；同时，最终的质量控制（QC）必须在极短时间内完成，对分析化学是巨大考验。
供应链时效苛刻：核药半衰期以小时甚至分钟计（如氟-18仅110分钟），生产、配送、使用必须无缝衔接，物流延误即等于药物失效。
研发与监管困境：研发靶点（如PSMA）高度集中，同质化严重。同时，GMP生产要求严格，但为了鼓励创新，监管机构又在探索为早期临床试验提供豁免，企业需精准把握。

3、下游：临床应用・最后一公里的瓶颈

药品生产完成后，临床落地仍存在阻碍：

一次性工艺技术助力核药中游生产

核药生产有其独特性：放射性、高毒性、短半衰期。如何在符合药品生产质量管理规范（GMP）要求的前提下，实现高效、安全、可重复的合成？近年来，一次性工艺技术的介入，正在为这个行业带来一场“隐形”的革命。

告别“交叉污染”，迎接“即用即弃”

传统的核药分装系统管路多为不锈钢、玻璃材质或其他惰性管路，需要复杂的清洗、验证程序来确保不会发生放射性交叉污染。这不仅耗时，而且增加了操作人员的受照剂量。

随着核药领域金属同位素核药的与日俱增，传统金属容器作为分装的载体存在一定的风险挑战。金属容器对金属同位素核药（如 ¹⁷⁷Lu、⁶⁸Ga、⁶⁴Cu、²²⁵Ac、⁹⁰Y 等）的影响，核心是金属离子干扰、吸附损失、化学降解、辐射交互、质控失效，直接导致药品报废或临床风险：

金属离子析出 & 配位竞争，破坏放化纯度

金属容器（不锈钢、碳钢、合金等）会缓慢溶出：Fe³⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Zn²⁺ 等杂质金属离子。核药的关键结构是金属同位素 + 螯合剂（如 DOTA、NOTA、EDTA），杂质金属会抢占螯合位点，把放射性金属置换下来，导致游离同位素增加、放化纯度不合格，药品直接作废。

放射性金属被容器壁强烈吸附，活度损失

金属表面对金属阳离子 / 放射性同位素有强化学吸附，大量核药会 “粘” 在管壁、罐壁上，造成：最终产品活度偏低、给药剂量不准、高放废物残留，难以清洗、金属催化降解，加速药品失效、过渡金属（Fe、Cu、Ni 等）会催化氧化、自由基反应、核素自身辐射（β/γ）产生辐射分解。

小结

在金属离子析出与配位竞争（破坏放化纯度）、放射性金属被容器壁强烈吸附（造成活度损失）的双重作用下，会带来一系列风险：

螯合物断裂、前体 / 配体药物降解/半衰期内就快速失效
辐射与金属交互，产生二次辐射 / 活化风险
高能辐射照射金属容器，可能使容器金属被中子活化，产生新的放射性杂质，造成非预期放射性污染，同时提升防护与检测难度。
难以清洗，交叉污染 & 合规风险，金属设备死角多、吸附强，放射性残留无法彻底清除，易交叉污染。核药遵循严格 GMP，金属系统无法一次性使用，清洗验证成本极高，且仍无法杜绝金属析出与吸附。

一次性系统如何解决上述痛点