3D打印“量身定制”個性化藥片
西班牙巴斯克大學研究人員開發出一種3D打印技術,可用於個性化醫療和按需釋放藥物片劑。這項工作的主要目的是生產3D打印的澱粉基片劑,用於定制輸送疏水性藥物。研究成果發表在最近的《國際藥劑學雜誌》上。
傳統方法生產的具有特定參數的藥物,在許多情況下無法滿足患者的個體需求。事實上,傳統藥物往往基於成人劑量,而兒童和老年患者需要根據他們的年齡量身定製劑量。更重要的是,某些患者群體還需要特定的劑型替代品,讓藥物更加易於口服。在這方面,快速分解片劑正成為一種不錯的選擇,因為它們一放在舌頭上就會溶解。製藥公司需要解決的另一個挑戰是,控製藥物隨時間的釋放。
3D打印是一種逐層打印產品的技術,其中材料根據計算機設計軟件設計的數字模型逐層沉積。採用快速、簡單的方法並藉助3D打印,研究人員製備了基於3種澱粉的片劑:兩種玉米澱粉(普通澱粉和蠟質澱粉)和一種馬鈴薯澱粉,均具有不同的幾何形狀並裝載有不溶性藥物。
研究人員解釋道,在將所用材料注入打印機之前,必須確保材料是可打印的,並且一旦打印出來,它們要能夠保持其形狀。為此,必須進行詳細的流變分析。這3種類型的澱粉都表現出適當的流變特性,儘管在使用馬鈴薯澱粉的情況下,由於其特性,打印過程變得更加費力。
研究人員觀察到,澱粉的植物來源在幾乎所有特性中至關重要,例如多孔微結構、穩定網絡的形成或藥物的釋放。在普通玉米澱粉的情況下,藥物釋放是瞬時的,藥物在10分鐘內完全釋放;在蠟質玉米澱粉和馬鈴薯澱粉的情況下,釋放更加連續,可能需要長達6小時才能完全釋放。研究人員還證明了片劑幾何形狀在藥物釋放中的重要性。
研究團隊還打印了結合不同類型澱粉的藥片。在這種情況下,釋放分兩個階段進行。例如,在感染的情況下,在使用普通玉米澱粉的初始階段,可立即釋放藥物以減輕疼痛,在隨後的階段,使用其他兩種澱粉中的任何一種,都可以更持續地釋放抗生素。