獸用定制藥物咀嚼片的半固態(tài)擠出3D打印，由Brinter生物打印平臺制造

導(dǎo)讀：3D 打印藥物雖然尚未成為主流，但已經(jīng)有相關(guān)的研究正在開展，而且該技術(shù)可以實現(xiàn)更加個性化的藥物定制。

2022年6月25日，芬蘭Åbo Akademi 大學(xué)的一組研究人員正在使用模塊化 3D 生物打印 Brinter平臺來制造劑量更精確的抗驚厥藥物——加巴噴丁 (Gabapentin，GBP) 劑型。但是，研究團隊并沒有針對人們制造 3D 打印藥丸，而是為寵物制造它們。

加巴噴丁對人和動物來說都是一種非常重要的藥物，因為它常被用于治療神經(jīng)性疼痛和預(yù)防癲癇發(fā)作。但是，獸醫(yī)市場上幾乎沒有任何針對寵物藥用的GBP 藥片，這意味著寵物經(jīng)常面臨服用過量或過量服用人類藥片的風(fēng)險。

為了填補這一市場空白，并提高需要這種寵物用抗驚厥藥的安全性，由Åbo Akademi大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院藥物科學(xué)實驗室的 Erica Sjöholm 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正在努力開發(fā)一種更精確的獸用 GBP 劑型方法。他們通過量化沒有發(fā)色團的加巴噴丁小分子來做到這一點，這在以前是很困難的工作。此外，該團隊希望提出一種新的制造技術(shù)，可以快速、準(zhǔn)確地制備這些劑型，接近合適的用藥范圍。他們發(fā)表了一項研究，題為“獸用 ChewT 的半固態(tài)擠壓 3D 打印——專注于加巴噴丁的分光光度定量/Semi-solid extrusion 3Dprinting of tailored ChewTs for veterinary use – A focus on spectrophotometricquantification of gabapentin”，詳細介紹了他們的工作。

相關(guān)論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S0928098722000756

根據(jù)文章摘要：目前，市場上銷售的加巴噴丁獸藥產(chǎn)品很少或沒有，導(dǎo)致使用復(fù)合劑型治療可能超出說明書上所標(biāo)注的人類使用的范圍。使用上述方法存在誤用藥物劑量的重大風(fēng)險，使這些做法不理想。因此，需要一種新的制造技術(shù)來準(zhǔn)確、快速地制備接近用藥范圍的獸用劑型。然而，目前開發(fā)小劑量加巴噴丁劑型的障礙是該藥品的定量。UV-Vis 分光光度定量具有適合在小型生產(chǎn)場所實施的特性，但由于小分子缺乏發(fā)色團，使用上述技術(shù)定量加巴噴丁已被證明具有挑戰(zhàn)性。

△ 研究圖形摘要說明了獸用加巴噴丁分配的端到端過程，使用生物打印來定制劑量和紫外-可見光譜法用于 QC。

為此，研究團隊開發(fā)了一種新的凝膠和糊劑 3D 打印方法，稱為半固態(tài)擠出或 SSE，以生產(chǎn)可咀嚼的 GBP 片劑。他們?yōu)榭啥ㄖ频腂rinter One 3D 生物打印機配備了 Pneuma Tool 打印頭，可以在壓縮空氣的幫助下打印中低粘度的墨水、凝膠或糊劑。測試了幾種墨水配方，包括添加甘露醇和肝粉的墨水配方，以使苦澀的GBP藥丸對狗和貓來說更美味。Autodesk Fusion 360機型被用來設(shè)計出七種不同尺寸的打印件用于測試目的。

△該研究使用 SSE 3D 打印生產(chǎn)可咀嚼的加巴噴丁治療劑量，從 10 毫克到 200 毫克不等。

布林特基于計算機軟件幫助控制打印速度、層高、外殼、填充和角度設(shè)置以及分配壓力，以使用SSE 3D 打印成功打印10至200毫克的治療性 GBP 劑量。研究人員能夠在兩分鐘多一點的時間內(nèi)打印出8個10毫克的打印件，通過增加氣壓和打印速度，有可能實現(xiàn)更大的加速。

研究人員寫道：“載藥墨水是可打印的，七種不同設(shè)計尺寸的打印濕重與不斷擴大的尺寸相關(guān)（R2 = 0.9958）。為了在盡可能短的時間內(nèi)達到 10-200 mg 的治療劑量范圍，發(fā)現(xiàn)最佳打印設(shè)置是 1 個打印層，層高為 1 mm，1 個外殼和一個 45 -度角。發(fā)現(xiàn) 8 毫米/秒的打印速度與 290 毫巴的壓力相結(jié)合是合適的。”

△該研究使用了配備 Pneuma Tool 打印頭的 Brinter® One 3D 生物打印機，用于使用壓縮空氣精確分配墨水、糊劑或凝膠。

研究人員得出結(jié)論，半固態(tài)擠出技術(shù)是 3D 打印為寵物量身定制的 GBP 劑型的合適方法。此外，他們還提出了一種使用紫外-可見分光光度法結(jié)合抗壞血酸衍生化分析 GBP 的新方法。

最后，研究團隊總結(jié)道：“具有 AA 衍生化的 UV-Vis 定量方法很簡單，可以相當(dāng)容易地在藥房、獸醫(yī)診所、動物醫(yī)院等中實施。建議的GBP 咀嚼配方是一種易于制備且能夠調(diào)整劑量的劑型示例。在實踐中實施這些發(fā)現(xiàn)可以減少目前在配制 GBP 或其他載藥劑型時對大量體力勞動的需求，或與片劑和膠囊分離相關(guān)的風(fēng)險。相反，安全有效的獸藥可以在醫(yī)療點或附近快速生產(chǎn)。”