三维印刷技术在药物制剂开发中的机遇与挑战

三维打印(3D打印)是一种打印产物的逐层的技术,其中根据计算机辅助设计(CAD)软件设计的数字模型沉积了材料。该技术对产品设计复杂性,产品个性化和按需制造具有竞争优势。3D技术的出现提供了开发新型药物交付系统的创新策略和新的方式。本综述总结了3D打印技术在制药领域的应用,重点是3D印刷技术实现快速药物递送,个性化药物递送,复合药物递送和定制药物递送的优势。此外,本文说明了药物制剂开发领域的3D印刷技术的局限性和挑战。

在这里阅读全文(开放获取):s:崔敏,潘华,苏艳,方丹,乔森,丁鹏,潘伟,三维印刷技术在药物制剂开发中的机遇与挑战,actapharmaceutica sinica b,https://doi.org/10.1016/j.pap.2021.03.015。

赋形剂

在准备过程中,各种类型的3 d打印技术由于其独特的打印原则,技术对赋形剂的性质有一定的要求。对于FDM技术,加热和熔化步骤涉及印刷过程,因此选择合适的药物载体是重要的。据报道的载体赋形剂最常是PVA,但其熔化温度较高,不适合热不稳定的药物,如4-ASA或左乙拉西坦近年来,越来越多的研究人员试图使用PVP将HME技术与3D印刷技术或低温3D打印技术相结合,HPMC,科利当以滑石和柠檬酸三乙酯为辅料制备低温印花长丝,解决药物降解问题,提高载药量。对于SLA和SLS技术,辅料仅限于光致聚合物和激光烧结材料,这些聚合物不包括在FDA的一般公认安全(GRAS)名单中。

到目前为止,只有少数几种辅料被用于印刷,其中大多数是昂贵的,有毒的,有臭味的,并需要保护,以避免过早聚合。此外,药物制剂的安全生产也有望实现。对于DOP和SSE来说,一个重要的相关优势是将这些技术应用于各种活性药物和辅料的可行性,如环氧树脂、奶酪、水凝胶和巧克力。即便如此,这两种技术都将涉及有机溶剂。在DOP技术中,选用有机溶剂作为印刷油墨。在SSE技术中,可能添加的有机溶剂主要适用于制备软膏。因此,一些最终3D打印片剂中的残留溶剂是主要的限制因素。根据ICH指南Q3C (R5),溶剂有一定的可接受限度,因此溶剂的选择是有限的,每种溶剂都有一个最小可容忍残留量。因此,要解决这一限制,需要加强多学科的研究,如开发新型3D打印机。

通常,与传统药物过程的那些相比,可用于3D打印技术的赋形剂相对有限。特别是对于个体给药的特殊剂型,可能需要选择印刷赋形剂。此外,在印刷过程中施加的许多材料是非马乳等级,并且相容性和毒性副作用严重阻碍了这些材料在药物制剂中的应用。因此,为了促进制药领域的打印方法的更广泛应用,需要加速对无毒,可生物降解,生物相容性和物理化学稳定的赋形剂的研究。

未来的视角

3 d打印技术制备技术和传统制备技术以某种方式互补。长期练习后,传统的制备技术逐渐成熟,具有工业化的独特优势。另一方面,作为一种新兴技术,3D印刷可以实现各种材料的精确成型,可以在许多方面克服传统制备技术的问题。药物制剂中的印刷方法的开发不仅扩大了3D印刷技术的应用范围,还为制药调查提供了新方法,并促进了个性化药物交付的发展。它增加了药物制剂的精度和复杂性,并为复合药物提供了基本的技术支持。虽然3D印刷技术仍然具有许多技术和监管挑战,但这些问题将来会在未来解决。总之,3D印刷技术将为药品的发展带来新的机遇和希望,并加快个性化和智能药物交付的到来。

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