放射性核素藥物(Radiopharmaceuticals)是指含有放射性核素、用于醫學診斷和治療的一類特殊藥物。放射性藥物可以是簡單的放射性核素無機化合物,比如99mTcO4-、201ITCl、Na131I等,而大部分臨床用放射性藥物是由放射性核素和非放射性被標記物質兩部分組成。非放射性被標記部分包括化合物、生化制劑(多肽、激素等)、生物制品(單克隆抗體等)、血液成分(紅細胞、白細胞)和抗生素等。廣義上,用于研究人體生理、病理和藥物在體內過程的放射性核素及其標記化合物,都屬于放射性核素藥物的范疇,其中用于顯像的放射性核素及其標記化合物習慣上被稱為顯像劑。
放射性藥物的基本特性
序號 | 基本特性 | 具體內容 |
1 | 具有放射性 | 放射性藥物中放射性核素發出的粒子或射線是醫學診斷和治療的應用基礎,與普通藥物的藥理作用基礎明顯不同,需歸屬核醫學科管理。放射性藥物的放射性具有特殊的雙重性評價:合理恰當地使用可以達到診斷或治療疾病的目的。這是放射性藥物的有效性評價;另一方面則是危害性評價,即在放射性藥物生產、制備或使用不當時,放射性會對生產人員、患者、醫護人員等造成輻射損傷,乃至對環境帶來放射性污染。因此,在制備、運輸、貯存和使用過程中應嚴格執行國家制訂的《放射性藥品管理辦法》等有關法規。 |
2 | 在體內的效用取決于被標記物 | 放射性藥物作用基礎不同于普通藥物。普通藥物是依靠藥物的藥理作用發揮治療作用,而放射性藥物在體內的生理、生化特性取決于被標記物的固有特性,可被相應的靶器官選擇性攝取和濃聚。放射性核素的化學量極微,不足以產生藥理學效應。放射性核素發出的射線起示蹤作用,或者是利用射線的生物效應達到治療作用。 |
3 | 脫標記輻射自分解 | 放射性藥物在貯存過程中,標記的放射性核素會脫離被標記物,致使放射化學純度及比活度改變。另外,某些被標記物對射線作用較敏感,在射線的作用下可以發生化學結構變化或生物活性喪失,導致放射性藥物在體內的生物學行為改變,這種現象稱作輻射自分解。發生輻射自分解的程度,通常與放射性藥物的放射性濃度或比活度成正比,還與放射性核素的射線種類、能量有關。放射性濃度、比活度越高,輻射自分解作用越明顯;電離密度大而射線能量低、射程程短的β射線輻射自分解作用強。因此,若放射性藥物運輸或儲存較久,應該進行放射性核素純度和放射化學純度鑒定,符合要求才能使用。 |
4 | 計量單位和化學量 | 放射性藥物以放射性活度為計量單位,而不是采用化學量。與普通藥物的一次用量(克或亳克水平)相比,放射性藥物引入的化學量少得多,如99mTc標記的放射性藥物,一次應用370MBq(10mCi),其中99mTc的化學質量僅為10-10~10-9mol,因此幾乎不會在體內引起化學危害。 |
5 | 特定的有效試用期 | 由于放射性藥物中的放射性核素會自發地進行放射性衰變,藥物的量(放射性活度)會隨時間增加而不斷減少,其內在質量也可能改變。因此,大多數放射性藥物的有效期比較短,不能長期貯存,且在每次使用時均需根據特定核素的物理半衰期作衰減校正,重新計算使用劑量。 |
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也正是由于放射性藥品的門檻較高、限制較多,使得該行業內企業生產、研究活動相對健康,市場秩序良好,競爭有序且惡意競爭情況罕見,形成了良好的產業起步與騰飛期環境。
我國放射性藥物行業主要企業
企業名稱 | 企業簡介 |
中國同輻股份有限公司 | 我國核素藥物行業規模最大的企業,中核集團下屬八大產業板塊之一。旗下有十多家企業,主要有原子高科股份有限公司、成都中核高通同位素股份有限公司、上海欣科醫藥公司、中國同位素上海公司等。 |
北京智博高科生物技術有限公司 | 成立于2002年12月16日,主要產品涉及碘-125籽源、锝[99mTc]標記的核素診斷藥物等。 |
江蘇省原子醫學研究所 | 成立于1959年2月,目前已發展為集科研、臨床、信息和科技開發于一體、在國內外有一定影響的核醫學研究基地、衛生部核醫學重點實驗室。其下屬的江原制藥廠目前主要生產診斷用核素藥物。 |
寧波君安藥業科技有限公司 | 成立于2001年,主要從事核素藥物的研發、生產及醫療器械的生產及研發等。生產的主要產品為碘-125籽源、輻射防護用品等產品配套器具。 |
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一、醫用放射性核素來源成本價格預測
目前,醫用放射性核素來源主要有三個方面:核反應堆、醫用回旋加速器和放射性核素發生器。
放射性核素的三種主要來源
- | 原理 | 特點 | 優缺點 |
反應堆 | 用反應堆中子流轟擊穩定核素引起核反應生產放射性核素 | 大多為富中子核素 | 品種多、獲取成本低、是目前醫用放射性核素的主要來源。但對靶材料純度要求高,工藝復雜,化學分離難度較高,比活度不高 |
回旋加速器 | 將帶電粒子注入加速器、加速至高能量后轟擊含有特定穩定核素的靶件,得到放射性核素 | 短壽命、貧中子核素,大多以電子俘獲或者發射β+形式衰變 | 醫用價值高、成本高、品種較少 |
發生器 | 定期從較長半衰期的放射性母體核素中分離出衰變產生的較短半衰期子放射體核素 | 短半衰期核素 | 安全性較高,比活度高,適用于遠離反應堆和加速器的地區。但品種較少,對母體核素依賴程度高。 |
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(1)核反應堆
核反應堆是這一種可控制的重核裂變鏈式反應的裝置,其生產放射性核素是利用反應堆提供的高通量中子流照射靶材料,吸收中子后的靶核發生改變,變為不穩定的放射性核素。反應堆生產的放射性核素品種很多,成本低,是目前醫用放射性核素的主要來源。SPECT常用的放射性核素99mTc的生產母體99Mo就是由核反應堆生產的。
核反應堆生產的放射性核素獲取或存在潛在風險,且近年來原材料價格有所提升。全球核反應堆生產的放射性核素主要由位于加拿大、荷蘭、法國、比利時,南非和澳大利亞的六大核反應堆生產。由于公眾對核反應堆風險的擔憂,以及為確保公共安全而增加的監管成本,近年來許多國家的政府沒有對反應堆的更換進行再投資,同時在計劃維修現有反應堆和意外關閉其他反應堆的期間,全球反應性放射性核素的供應也會出現階段性的供應緊張,SPECT同位素的成本有所增加。根據中國同輻的招股書披露,近年來核反應堆生產的放射性核素如125I、131I、99Mo、89Sr的進口價格均有不同程度的上漲。
中國99Mo歷年進口價格及預測(每居里/元)

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中國89Sr歷年進口價格及預測(每毫居里/元)

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中國125I、131I歷年進口價格及預測(每居里/元)

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(2)醫用回旋加速器
生產醫用放射性核素的加速器為回旋加速器(Cyclotron),是通過電流和磁場使帶電粒子(如質子、氘核及α粒子)得到加速轟擊靶核后引起的核反應生產放射性核素,得到的產物一般為短半衰期的缺中子核素,大都以電子俘獲或發射β+的形式進行衰變,這類適合于PET顯像,圖像清晰,輻射危害小。臨床中PET常用的發射正電子的短壽命核素11C、13N、15O、18F等均由加速器生產。
重水(18O)是生產18F同位素的主要原材料,18F生產18F-氟脫氧葡萄糖(FDG)的主要同位素。近年來國內重水價格有下滑的趨勢,2017年單價為每克約461.7元,預計2022年重水單價為每克約433.1元。
2013-2022年中國重水價格及預測

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(3)放射性核素發生器
放射性核素發生器是一種定期從較長半衰期的放射性母體核素中分離出衰變產生的較短半衰期的子體放射性核素的裝置,是醫用放射性核素的主要來源之一。在發生器中隨著母體核素的衰變,子體核素不斷增長、衰變直至達到放射性平衡。用合適的分離手段就可從母體核素中得到無載體的自體放射性核素。母體不斷衰變,上述分離過程可反復進行。
二、治療用放射性藥物市場規模預測
智研咨詢發布的《2020-2026年中國放射性藥物行業投資潛力分析及市場規模預測報告》數據顯示:2018年全球核醫學市場規模約50億美元,其中核醫學治療市場占比約14%,核醫學診斷市場占比約86%(64%SPEC+22%PET),預計2030年全球核醫學市場規模將達到140-300億美元,未來復合增長率超過16%,屆時預計核醫學治療市場占比約65%,核醫學診斷市場占比約35%,未來核醫學治療將占據重要地位。
2030年全球核醫學市場規模

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國內核醫學市場主要分為影像診斷及治療用放射性藥物、尿素呼氣試驗藥盒及測試儀、放射免疫分析藥盒、醫用放射源等。伴隨著國內核醫學發展以及基礎設施的完善、醫保等政策的支持,預計2022年國內核醫學市場將達到106.34億元,屆時影像診斷及治療用放射性藥物市場與尿素呼氣試驗藥盒及測試儀市場將分別達到65.12億元、35.75億元。
中國核醫學市場結構與與預測(百萬元)

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尿素呼氣試驗藥盒主要用于檢測人體幽門螺旋桿菌的感染,也是核醫學市場的重要組成部分。伴隨著近年來國內體檢人次數量的增加以及滲透率的提升,預計2022年國內市場規模將達到35.75億元。
國內尿素呼氣試驗藥盒及測試儀市場規模及預測(億元)

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目前,國內治療用放射性藥物主要包括碘[125I]密封籽源、國內碘[131l]化鈉口服溶液、云克注射液、氯化鍶[89Sr]注射液等。
碘-125是碘的放射性同位素,廣泛應用于放射免疫診斷及近距離放射治療。碘[125I]密封籽源是將碘-125密封于鈦管內,通過植入體內并利用射線對腫瘤細胞起到殺傷作用。碘[125I]密封籽源既適用于前列腺癌或者其他不適宜手術腫瘤的治療,也可以用于原發腫瘤切除后殘留病灶的植入治療。碘[125I]密封籽源植入治療的病種十分廣泛,包括肺癌、乳腺癌、胰腺癌、肝癌、前列腺癌及婦科腫瘤等,與外照射相比具有一定的臨床優勢,未來市場潛力較大。國內碘[125I]密封籽源市場規模從2013年增長至9.4億元,預計2022年達到24.47億元。
國內碘[125I]密封籽源市場規模及預測

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碘-131可通過β射線輻射破壞甲狀腺及甲狀腺癌組織,同時也可以通過γ照相機進行顯像,既可以作為診斷顯像示蹤劑,也可以進行治療。碘[131l]化鈉口服溶液主要用于甲亢、甲狀腺癌及轉移性癌等甲狀腺相關疾病的診斷及治療。預計2022年國內碘[131l]化鈉口服溶液市場規模約7.74億元,
國內碘[131l]化鈉口服溶液市場規模及預測

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氯化鍶[89Sr]注射液主要用于緩解前列腺癌及乳腺癌引起的晚期惡性腫瘤骨轉移疼痛。
國內氯化鍶[89Sr]注射液市場規模及預測

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