中國粉體網(wǎng)訊  2022年11月26日，來自印度的研究學者在《未來藥學》（Future Journal of Pharmaceutical Sciences）中發(fā)表了題目為《藥品的3D打印：從實驗室規(guī)模到商業(yè)開發(fā)的方法》。

關(guān)于3D打印技術(shù)的制藥應用于1996年得以實現(xiàn)，但此后一直處于停滯狀態(tài)，很多研究機構(gòu)自20世紀90年代以來一直致力于將3D打印技術(shù)應用于藥物制劑，直到2016年3D打印技術(shù)制造的第一個醫(yī)藥產(chǎn)品Spritam被FDA批準，顯示出其改變藥品生產(chǎn)方式的潛力，尤其是對口服固體制劑，這一結(jié)果使研究人員對3D打印藥品生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)生濃厚興趣。

3D打印技術(shù)

3D打印又稱增材制造（additive manufacture），是一種由數(shù)字化設(shè)計逐層生成三維實體的快速成型技術(shù)。其應用于藥物制劑領(lǐng)域則具體指通過計算機輔助來為制劑設(shè)計打印路徑并創(chuàng)建指令，即可通過層層打印，完成數(shù)字3D模型向3D實體轉(zhuǎn)化的一種新興技術(shù)。制藥領(lǐng)域使用的3D打印按成型技術(shù)原理分類主要包括立體光固化成型（SLA）、粉末3D打印（inkjet 3D printing）、熱熔沉積（FDM）和半固態(tài)擠出（SSE）等。

其中，SLA作為光固化3D打印發(fā)展最早、成熟度較高的一種技術(shù)，在組織工程、生物醫(yī)學、藥物制劑劑型開發(fā)中具有較廣闊的應用前景。

3D打印在口服固體制劑中的應用

3D打印技術(shù)能夠“定制”口服固體制劑，調(diào)控藥物在機體內(nèi)的吸收、分布、代謝和消除，使藥物發(fā)揮最大的藥理作用同時降低藥物的不良反應、增加患者的順應性。

（1）速釋制劑

速釋制劑的最大特點是迅速崩解并快速溶解，同時具備良好的機械性能。藥物釋放速度快的特點使速釋制劑更適合冠心病、心絞痛等急性發(fā)作時服用。粉末直接壓片、濕法制粒壓片等傳統(tǒng)的制備工藝往往難以制備出同時滿足上述條件的速釋制劑，而3D打印本身通過逐層打印、層層疊加構(gòu)筑物體，能夠精準控釋制劑內(nèi)部的構(gòu)造，打印出的速釋制劑具備更優(yōu)的藥物釋放速率。

我國研究者Yu等采用粉末3D打印技術(shù)制備了豆腐果苷速崩片和對乙酰氨基酚速崩片，實驗結(jié)果表明所制備的這兩種速崩片的崩解時間分別為19.8、23.4s，且在2 min之內(nèi)均可完全釋放，硬度、崩解時間、脆碎度均符合《中國藥典》的相關(guān)規(guī)定。

（2）緩、控釋制劑

緩、控釋制劑的特點是藥物在用藥后能長時間持續(xù)釋放以及設(shè)定程序釋放藥物，目的是為了減少患者服藥次數(shù)、血藥濃度的波動和不良反應等，相較傳統(tǒng)工藝制備出的緩控釋制劑，3D打印的緩控釋制劑能夠通過計算機系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)，制備出更為智能化、個體化需求的藥物制劑，能夠?qū)崿F(xiàn)延長半衰期、達到最佳治療水平以及針對腸道疾病活動的特定區(qū)域減少相關(guān)的系統(tǒng)性不良反應。

Fu等利用FDM技術(shù)制備了一種結(jié)構(gòu)復雜的藥物遞送裝置（如下圖），該裝置具有獨立的空氣倉和載藥倉（單網(wǎng)和雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)），將直接壓片法獲得的片劑裝載于載藥倉后，可實現(xiàn)72h的藥物緩釋并可在釋藥期間保持穩(wěn)定的漂浮。

Fu等制備的胃漂浮藥物遞送裝置

（圖片來源：陳培鴻等.3D打印在藥物遞送領(lǐng)域的應用進展）

(3)復方制劑

復方制劑作為一種包含多種藥物的固體劑型，對于需要通過多種藥物來治療多種疾病的患者是有益的，可以避免患者單次服用多種藥物，提高其用藥依從性。復方制劑是3D打印藥物制劑的重要研究方面之一，它不僅能夠快速便捷地打印出含有不同劑量的藥品，還能結(jié)合患者需求設(shè)計多種釋放機制相互獨立的整合藥片，提高患者順應性的同時，延長作用時間。

Gioumouxouzis等將二甲雙胍和格列美脲分別嵌入尤特奇緩釋層和聚乙烯醇緩釋層中，制成抗糖尿病的雙相釋藥系統(tǒng)（如圖），兩種藥物均可在預期的時間內(nèi)完全釋放，表明3D打印技術(shù)可為多藥聯(lián)用的治療方案定制固體制劑。

Gioumouxouzis等開發(fā)的雙相釋藥系統(tǒng)

（圖片來源：陳培鴻等.3D打印在藥物遞送領(lǐng)域的應用進展）

（4）中藥制劑

中藥制劑相較于化學制劑，其提取和制備工藝更為復雜，中藥制劑中單組分藥物成分劑量的不均勻不僅會造成名貴藥材的浪費，甚至可能造成中毒后果。此外慢性疾病患者往往需要長期服用中藥，如何制備出均一、緩控釋復方中藥制劑是傳統(tǒng)制藥所面臨的挑戰(zhàn)。3D打印技術(shù)通過改變藥物形貌使得藥物具備緩釋控釋的能力，能夠精準控制每種組分的含量制備復雜中藥復方制劑。

3D打印不僅適用于速釋復方中藥口崩片，也適用于中、西藥結(jié)合的應用。Wu等運用3D打印與靜電紡絲工藝將布洛芬-靈芝多糖相結(jié)合，制備出柔性薄膜夾層結(jié)構(gòu)的藥丸，2種藥物均以可控的方式釋放，在患者感冒期間，口服該藥丸不僅起到治療作用還可以提高機體免疫力。

小結(jié)：

相較于傳統(tǒng)固體制劑，3D打印技術(shù)能夠精準設(shè)計制劑的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，能夠制備出速釋、緩控釋、復方、中藥制劑等眾多口服固體制劑，將按需打印、個性化給藥成為一種可能，加快了我國個性化醫(yī)療建設(shè)和中藥現(xiàn)代化的腳步。雖然3D打印技術(shù)仍存在著許多問題，如成本高、產(chǎn)量低、操作難度大等，但相信這些問題會隨著技術(shù)的進步而得以解決。3D打印技術(shù)有望為藥學發(fā)展帶來了新機遇，其必將加速智能化、個性化時代的到來。

參考來源

1、王森怡，李思佳等.3D打印技術(shù)在口服固體制劑中的應用與挑戰(zhàn)

2、余紅燕，徐光輝等.3D打印技術(shù)在口服固體制劑中的應用研究進展

3、陳培鴻，劉志挺等.3D打印在藥物遞送領(lǐng)域的應用進展

4、李惠杰，徐雷等.光固化3D打印藥物制劑技術(shù)研究進展

5、南極熊3D打印：綜述：藥品3D打印的商業(yè)開發(fā)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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