Page 131 - 《中国药房》2021年13期

3D打印在药物递送领域的应用进展 Δ

陈培鸿 ，刘志挺 ，方淡悄 ，黄嘉莹 ，黄泽钜 ，倪庆纯 ，黄思玉 ，吕竹芬 1，2，3，4 ，陈燕忠 1，2，3，4 # （1.广东药科大学广
1＊
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1
东省药物新剂型重点实验室，广州 510006；2.广州医药研究总院有限公司，广州 510006；3.广东药科大学新
药研发中心，广州 510006；4.广东省局部精准药物递药制剂工程技术研究中心，广州 510006）
中图分类号 R943 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2021）13-1657-08
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.13.21

摘 要 目的：为3D打印技术在开发个性化递药系统中的应用提供参考。方法：综述3D打印药物递送系统在速释制剂、缓控释
制剂、植入物、复方制剂和外用制剂等领域中的应用现状及其面临的挑战和机遇。结果与结论：3D打印精准的剂量控制和灵活的
形状定制能力，可实现对药物剂量、释放行为和局部靶向等的精准控制，在药物递送系统中的应用潜力巨大，在速释制剂、缓控释
制剂、植入物、复方制剂、外用制剂中均得到了广泛研究。但目前3D打印技术仍存在着一定缺陷，如成本高、产量低、操作难度大，
但相信这些问题会随着技术的进步而得以解决。随着3D打印技术的成熟以及其与分布式制造的结合，3D打印技术有望落地基
层医院及药房，并实现按需定制和个性化给药。
关键词 3D打印；药物递送系统；个性化给药；剂量控制；形状定制

3D 打印又称增材制造（additive manufacture），是一 药房，促进传统药房向数字药房的转型升级，应用前景
种由数字化设计逐层生成三维实体的快速成型技术 。 广阔 。基于此，本文回顾了近年来 3D 打印技术在药
[1]
[11]
其应用于药物制剂领域则具体指通过计算机辅助来为 物递送系统中的应用进展及其面临的挑战和机遇，以
制剂设计打印路径并创建指令，即可通过层层打印，完 期为该技术在开发个性化药物递送系统中的应用提供
成数字3D模型向3D实体转化的一种新兴技术 。制药 参考。
[2]
领域使用的3D打印按成型技术原理分类主要包括立体 1 3D打印在药物递送系统中的应用
光固化成型（stereolithgraphy apparatus，SLA）、粉末 3D
1.1 速释制剂
打 印（inkjet 3D printing）、热 熔 沉 积（fused-deposition
口服固体速释制剂是一种在服用后能迅速崩解的
modeling，FDM）和 半 固 态 挤 出（semi-solid extraction，
固体制剂，具有药物吸收快、生物利用度高的优点，特别
SSE）等 [3－6] 。
适合于需要快速起效的药物 。相较于传统压片工艺，
[12]
药物递送系统是指在剂量、时间和空间上调控药物
粉末 3D 打印是一种非压缩式的生产技术，所制备的制
在体内分布的技术体系 。因便于携带和储存，固体制
[7]
剂具有疏松多孔的结构，有利于液体的渗透，进而促进
剂的应用最为广泛，然而传统工业大批量生产的固定规
药物崩解、加速有效成分的释放 [13 － 14] 。2015 年，美国
格的固体制剂难以满足患者的个性化用药需求 [7－8] 。相
FDA批准了第1个3D打印药品左乙拉西坦口崩速释片
对于传统制药技术，3D 打印药物制剂灵活的个性化定
上市，该片剂是基于粉末 3D 打印技术制备的具有多微
[9]
制能力和精准的剂量控制是其核心优势 。借助 3D 打
孔结构的口崩速释片，解决了癫痫患者吞咽高剂量
印技术“按需”生产药物制剂可克服传统制造方式的“一
[16]
（1 000 mg）传统片剂的难题 。我国研究者 Yu 等 也
[15]
刀切模式”，可满足患者在年龄、体质量、器官功能和疾
采用粉末3D打印技术制备了豆腐果苷速崩片和对乙酰
病严重程度方面的个性化用药需求 ；加之 3D 打印设
[10]
备正朝着桌面化、智能化的方向发展，有望“落地”基层 氨基酚速崩片，实验结果表明所制备的这两种速崩片的
崩解时间分别为 19.8、23.4 s，且在 2 min 之内均可完全
Δ 基金项目：广东省科技创新战略专项资金（“攀登计划”专项资
释放，硬度、崩解时间、脆碎度均符合《中国药典》的相关
金）项目（No.pdjh2020a0298）；广州市科技创新委员会项目——产学研
协同创新重大专项资助项目（No.20170402199） 规定。还有一些学者进一步研究了在保证制剂机械强
＊硕士研究生。研究方向：药物研发与转化。E-mail：15992585225@ 度和释放速度的前提下，如何通过 3D 打印技术进一步
163.com
提升制剂的载药量，以减少患者的单次服药数量。例如
# 通信作者：研究员。研究方向：药物研发与转化。E-mail：Doc-
[14]
tor.c@163.com Khaled等 以对乙酰氨基酚为模型药，使用SSE法成功
中国药房 2021年第32卷第13期 China Pharmacy 2021 Vol. 32 No. 13 ·1657 ·