為藥片3D打印包覆涂層，個性化控制藥物釋放速率

2020年4月16日，南極熊從外媒獲悉，來自希臘和意大利的一組研究人員，探索使用3D打印作為涂層技術(shù)，定制針對特定患者藥物釋放速率的方法。

研究人員使用半固態(tài)擠壓3D打印技術(shù)部分包覆片劑，從而著手調(diào)整片劑中兩種活性藥物成分（API）的釋放。通過使用實驗設(shè)計技術(shù)修改3D打印涂層工藝的各種參數(shù)，該團隊能夠自定義所選的API發(fā)布配置文件。

通過調(diào)整這些參數(shù)，研究人員已經(jīng)能夠獲得不同的片劑溶出曲線，從而自定義其釋放速率。因此，研究人員說，可以根據(jù)特定患者的需求調(diào)整此過程：“通過修改涂層的幾何形狀并獲得有關(guān)這些參數(shù)和/或它們之間的相互作用會影響哪些的知識，可以證明所提議技術(shù)的可行性。作者解釋說，API的釋放曲線可根據(jù)患者的需要實現(xiàn)個性化的藥物釋放率。

藥片包覆的CAD圖紙，圖片來自《 International Journal of Pharmaceutics》

3D打印藥品的優(yōu)勢

該研究的作者首先闡述了在藥品生產(chǎn)中使用3D打印的優(yōu)勢。他們解釋說，3D打印能夠在短期內(nèi)為不同人群生產(chǎn)多種版本的藥物的能力正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)制造技術(shù)。 FDA批準(zhǔn)Spritam就是一個例證，Spritam是2015年首個獲得此類認證的3D打印藥丸。

由Aprecia Pharmaceuticals生產(chǎn)的Spritam用于治療癲癇患者的癲癇發(fā)作。 Aprecia 3D使用其ZipDose工藝打印藥丸，該方法涉及使用打印液將含API的粉末層粘合在一起形成多孔結(jié)構(gòu)或片劑。藥片的孔隙率是Aprecia的ZipDose 3D打印藥丸技術(shù)的主要優(yōu)勢，因為它們比使用傳統(tǒng)方法制成的藥片更多孔。然后，這意味著它們在喝水時溶解并起作用的速度更快。

但是，研究人員還解釋說，有關(guān)將3D打印用于固體劑型包衣或部分包衣的文獻和研究是有限的，而所使用的材料卻包含特定范圍的聚合物。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)沒有出版物證明使用甘油酯進行3D打印的片劑包衣。甘油酯是乳化劑，意味著它們有助于將油和水混合。因此，它們通常用作食品添加劑，以改善質(zhì)地和穩(wěn)定性，防止油分離并延長保質(zhì)期。

具有四個級別的3D打印的部分包衣片劑的示例，圖片來自《 International Journal of Pharmaceutics》

使用3D打印的涂層

找出研究中的這一空白，該團隊的研究目的是證明使用3D打印部分用甘油酯部分包衣片劑的可行性，其中僅通過控制包衣特性而不改變核心配方即可精確調(diào)節(jié)兩種API的釋放。這樣的過程將有利于生產(chǎn)具有定制釋放曲線的片劑，因為它消除了對復(fù)雜設(shè)備和過程的需求，從而加快了向患者的生產(chǎn)時間。

因此，這種方法并不使用3D打印來生產(chǎn)藥片，而是使用常規(guī)制造工藝來生產(chǎn)。 3D打印僅用于部分包覆片劑，以證明該技術(shù)的替代應(yīng)用，以及如何根據(jù)所需的治療效果利用它來改變已經(jīng)可商購藥片的API釋放曲線。

片劑包衣過程使用Dpt設(shè)計和制造，在意大利帕爾馬大學(xué)機械工程系的半固體實驗室進行3D打印，使用填充有甘油酯的加熱注射器通過材料擠出將包衣部分涂覆到片劑上。

半固體3D打印機用于創(chuàng)建片劑涂層，圖片來自《 International Journal of Pharmaceutics》

隨后，記錄并分析溶出曲線，以鑒定所選包衣參數(shù)對兩種所選藥物的API釋放的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整三個涂層參數(shù)（即表面覆蓋率，所涂覆層的數(shù)量和涂層側(cè)面的數(shù)量），兩種API均可實現(xiàn)不同的溶出曲線。作者指出：“ 3D打印技術(shù)可以成功地滿足設(shè)計劑型的挑戰(zhàn)性要求，并根據(jù)每個患者的獨特需求和/或需求量身定制量身定制的釋放曲線�！�

論文“Partial tablet coating by 3D printing”由雅典國立和卡波迪斯安大學(xué)的Eleni Tsintavi和Dimitrios M. Rekkas以及帕爾馬大學(xué)食品與藥物系的Ruggero Bettini撰寫，它發(fā)表在《 International Journal of Pharmaceutics》上。

編譯自：3dprintingindustry