三维打印技术在药物配方发展中的机遇与挑战

三维打印(3D-printing)是一种根据计算机辅助设计(CAD)软件设计的数字模型对产品进行逐层打印的技术。该技术在产品设计复杂性、产品个性化和按需制造方面具有竞争优势。3D技术的出现为开发新型药物传递系统提供了创新策略和新途径。本文综述了3D打印技术在制药领域的应用，重点阐述了3D打印技术在实现快速给药、个性化给药、复合给药和定制给药方面的优势。此外，本文还阐述了3D打印技术在药物配方开发领域的局限性和挑战。

阅读此处的完整文章（开放式访问）：S：Cui M，Pan H，Su Y，Fang D，Qiao S，Ding P，Pan W，三维打印技术在药物配方发展中的机遇与挑战，医药学报B, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2021.03.015。

赋形剂

在制备过程中，所有类型的3D打印工艺由于其独特的印刷原理，对赋形剂的性能有一定的要求。对于FDM技术，印刷过程中涉及到加热和熔化的步骤，因此选择合适的药物载体是很重要的。报道最多的载体赋形剂是PVA.，但其熔化温度相对较高，这不适用于热不稳定的药物，例如4-ASA或Levetiracetam。近年来，越来越多的研究人员尝试将HME技术与3D打印技术或低温3D打印技术相结合，使用PVP，氟氯烃.那kollidon，滑石和三乙基柠檬酸酯作为赋形剂制备低温印刷细丝以解决药物降解的问题，提高药物载荷。对于SLA和SLS技术，赋形剂仅限于光聚合物和激光可烧结材料，并且这些聚合物不包括在FDA通常被认为是安全（GRAS）列表中的。

迄今为止，只有几种赋形剂用于印刷，其中大部分都是昂贵的，有毒，臭味，并且需要保护光线以避免过早的聚合。此外，预期药物制备的安全制造。对于DOP和SSE来说，一个大量相关优势之一是将这些技术应用于各种活性药物和赋形剂的可行性，例如环氧树脂，奶酪，水凝胶和巧克力。即便如此，两种技术都将与有机溶剂相关。在DOP技术中，选择有机溶剂作为印刷油墨。在SSE技术中，可能加入有机溶剂主要适于制备柔软的糊状物。因此，一些最终3D印刷片剂中的残留溶剂是主要的限制。根据ICH指南Q3C（R5），溶剂存在一定的验收限制，因此，溶剂的选择是有限的，并且每种溶剂存在最小可容许的残留量。因此，为了解决这个限制，需要加强多学科研究，例如通过开发新型的3D打印机。

总的来说，与传统制药工艺相比，3D打印技术可用的辅料相对有限。特别是个别给药的特殊剂型，可能需要选择印刷辅料。此外，许多用于印刷工艺的材料是非药用级的，相容性和毒副作用严重阻碍了这些材料在药物配方中的应用。因此，为了促进印刷技术在制药领域的广泛应用，需要加快对无毒、可生物降解、生物相容性和物理化学稳定性赋形剂的研究。

未来的观点

3D打印制备技术与传统制备技术有一定的互补性。传统的制备技术经过长时间的实践已逐渐成熟，具有独特的产业化优势。另一方面，3D打印作为一种新兴技术，可以实现多种材料的精确成型，在许多方面可以克服传统制备技术的问题。药物配方中打印方法的发展不仅拓宽了3D打印技术的应用范围，也为药物研究提供了新的方法，促进了个性化给药的发展。提高了药物配方的精密度和复杂性，为复方药物的研制提供了基础技术支持。虽然3D打印技术仍有许多技术和监管方面的挑战，但这些问题在未来可能会得到解决。综上所述，3D打印技术将为医药的发展带来新的机遇和希望，加速个性化、智能化给药的到来。