生物3D打印应用 | 打印高载药量速释片剂

图1：常见的片剂形状

一般而言，药物有效成分本身很难同时满足上述所有的要求，因而在实际生产过程中会根据情况加入辅料，根据功能的不同分为填充剂（或稀释剂）、润湿剂（或粘合剂）、崩解剂、润滑剂（抗粘剂、助流剂）。辅料的添加虽然提升了制片的成功率，另一方面却带来了载药量低的缺点（通常为30-40% w/w）。因为在保证最终片剂重量、体积不变的情况下（通常是为了保证病人能够顺利吞咽），辅料的加入势必会减少有效成分的含量。同时，由于辅料和有效成分通常都为固体，因而如何将组分混合均匀也成为片剂制作的一大难题。

针对以上问题，CliveJ. Roberts课题组尝试用3D打印的方式，制作高载药量的速释片剂。由于取消模具的使用，同样的压制片剂效果可以通过使用少量高粘度的辅料来实现，因而大大提高了载药量，达到了80% w/w。实际操作中，作者将对乙酰氨基酚作为有效成分进行测试。将对乙酰氨基酚颗粒与辅料研磨后加入适量去离子水形成药物原料，通过regenHU生物3D打印机以及配套的针筒挤出式打印头将原料按照设定形状进行打印，其中片剂的形状设计是通过regenHU自行研发的3D建模软件BioCAD™完成。打印完成后放置于regenHU加温打印平台（80℃）进行后处理3小时，以蒸发原料中的水，从而达到最终高达80% w/w的载药量。

同时作者也对制作的片剂进行了相关检测，包括溶出试验、体外崩解、X射线粉末衍射、扫描电镜等，针对有效成分的晶型、结构、成分等进行了可行性分析，均得到较为满意的结果。这给药物制造提供了一种全新生产思路，作者甚至构想在未来，医生可以根据病人的个体化差异，使用3D打印技术进行药物的定制以达到药物效用最大化。

图2：作者构想的未来药物定制流程图

参考文献：

[1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典, 四部[S]. 北京: 中国医药科技出版社, 2015: 3.

[2] Khaled S A, Alexander M R, Wildman R D,et al. 3D extrusion printing of high drug loading immediate release paracetamoltablets[J]. International journal of pharmaceutics, 2018, 538(1-2): 223-230.

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