生物3D打印應(yīng)用：緩釋復(fù)合成分藥片

瀏覽次數(shù)：1328　發(fā)布日期：2021-8-10　來源：锘海

近幾十年來，隨著醫(yī)療條件的提升、人均預(yù)期壽命增加，許多因身體條件變差而逐漸產(chǎn)生的“老年病”變得越來越常見。許多老年患者每天可能都需要服用多種藥物，且藥片的體積對于老年人而言不易吞咽。在2020年11月的推文《生物3D打印應(yīng)用 | 打印高載藥量速釋片劑》中，我們介紹了Clive J. Roverts課題組如何使用生物3D打印提升載藥量，從而減少藥片體積，使其更易于吞咽。今天，我們將側(cè)重于另一個(gè)方面，即如何克服同時(shí)服用多種藥物的難題。

口服藥片是所有藥物當(dāng)中最為常見也是最為方便的一種劑型。但口服藥片往往通過批量生產(chǎn)完成，所以難以根據(jù)患者進(jìn)行定制（與之相反，注射劑往往根據(jù)醫(yī)生的處方由護(hù)士在現(xiàn)場進(jìn)行配制，具有一定程度的靈活性，但需要定點(diǎn)給藥、扎破皮膚，所以便利性不如口服藥片）。因此，如果能將多種藥物整合到一粒藥片中，將大大減少服藥患者的壓力。

針對該問題，依然是Clive J. Roverts課題組，使用regenHU生物3D打印機(jī)技術(shù)，成功打印出復(fù)合活性成分片劑。這些活性成分并不是簡單地混合在一起被壓制成片劑，而是各自具有一個(gè)“艙室”，通過調(diào)整艙室外壁和藥物本身的性質(zhì)，就可以分別控制各個(gè)成分的釋放速率。在文中，這項(xiàng)技術(shù)被稱為聚合藥片（Polypill）。通過3D打印技術(shù)制作這種新型的聚合藥片，就可以實(shí)現(xiàn)真正的“個(gè)性化給藥”。

圖1：聚合藥片的結(jié)構(gòu)、作用示意圖

在文中，作者使用硝苯地平（一種常見的降血壓藥物）、卡托普利（在文中作為降血壓藥物）、格列吡嗪（II型糖尿病降血糖藥物）闡述“聚合藥片”的設(shè)計(jì)。如圖1所示，卡托普利在打印過程中被多孔膜材料包裹，服用后將以滲透的方式釋放藥物；硝苯地平與格列吡嗪則三邊被包裹多孔膜包裹，另一面暴露在外，服用后將以溶出的方式釋放藥物。兩層之間是順滑的粘性材料，服用后將被溶解，使兩層分離。兩種釋放方式均有緩釋效應(yīng)，因而三種藥物在實(shí)驗(yàn)過程中，釋放半衰期幾乎都在14 h以上。

圖2：聚合藥片成品圖

獲得成品（圖2）后，作者分別進(jìn)行了掃描電鏡、藥物釋放動(dòng)力學(xué)等表征或檢測。掃描電鏡展示了多孔膜在溶出前后的變化（圖3）；藥物釋放動(dòng)力學(xué)的模型匹配顯示以滲透方式釋放的卡托普利為零級反應(yīng)，以溶出方式釋放的硝苯地平與格列吡嗪則為一級反應(yīng)。另外，課題組通過重量成分均一度檢測3D打印方式是否能夠保證批次內(nèi)藥片質(zhì)量的穩(wěn)定；通過紅外光譜檢測各艙室的成分，保證不同艙室間沒有發(fā)生“污染”。

圖3：藥片中的多孔膜在溶出前（上兩圖）和后（下兩圖）的表面SEM圖像

文章中對于復(fù)合成分藥片的制作方法無疑具有較大的積極作用。目前，如果一位老年患者同時(shí)患有高血壓和糖尿病，可能不得不分別服用這三種藥物。一天多次的頻率、每次五六顆的藥量都會讓老年患者感到嚴(yán)重不適。但如果該聚合藥片得以成熟商業(yè)化，患者的服藥壓力將會大大降低。

參考文獻(xiàn)

[1] Khaled S A, Burley J C, Alexander M R, et al. 3D printing of tablets containing multiple drugs with defined release profiles[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2015, 494(2): 643-650.

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