工業(yè)中的3D打印藥品

除了近年來圍繞3D打印藥品的研究興趣激增外，還有一些公司也在尋求將該技術(shù)商業(yè)化的顯著進(jìn)展。其中一家公司是默克公司，它在2020年與EOS集團(tuán)的公司AMCM開展了一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目，開發(fā)和生產(chǎn)3D打印藥片，首先用于臨床試驗(yàn)，隨后用于商業(yè)生產(chǎn)。

Bauer聲稱：＂目前有幾項(xiàng)與3D打印口服固體劑型有關(guān)的舉措正在進(jìn)行，默克公司正在探索不同的3D打印技術(shù)，如粉末噴射、材料擠壓和激光燒結(jié)。此外，還測試和開發(fā)了不同的輔料，以便在基于擠壓的應(yīng)用中使用。Parteck MXP是我們生命科學(xué)領(lǐng)域中用于熱熔擠出的聚合物，它在3D打印中的應(yīng)用已在各種出版物中得到描述。＂

默克公司成立于1668年，以開發(fā)第一種腮腺炎、風(fēng)疹、乙肝和水痘疫苗而聞名，是一個(gè)重要的大藥廠。因此，該公司對利用3D打印技術(shù)進(jìn)行醫(yī)藥開發(fā)的興趣日益濃厚，這一點(diǎn)值得注意，并可能有助于在未來為該技術(shù)的更大商業(yè)化鋪平道路。

Huels補(bǔ)充說：＂在默克創(chuàng)新中心，激光燒結(jié)被探索用于生產(chǎn)口服劑型。我們的目標(biāo)是第一步為臨床試驗(yàn)用品的配方生產(chǎn)提供服務(wù)。該團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃在明年向客戶提供該技術(shù)進(jìn)行探索性研究。同時(shí)，正在開發(fā)建立一個(gè)3D打印機(jī)，能夠在GMP環(huán)境下工作。GMP解決方案預(yù)計(jì)將在兩到三年內(nèi)準(zhǔn)備好用于市場推廣。＂

然而，Huels指出，要將3D打印藥物的規(guī)模擴(kuò)大到商業(yè)制造，并將技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室完全轉(zhuǎn)化到地面的診所，仍然存在某些挑戰(zhàn)。

＂商業(yè)制造需要為所謂的＇大片藥物＇和每年數(shù)十億片的全球供應(yīng)，＂他說。＂3D打印技術(shù)在目前的吞吐量下無法保證供應(yīng)。要想在更長遠(yuǎn)的未來達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要進(jìn)行重大的改進(jìn)。盡管如此，目前的吞吐量已經(jīng)或即將非常適合供應(yīng)孤兒或較小的腫瘤學(xué)適應(yīng)癥，每年只需要數(shù)百萬片。＂

事實(shí)上，Huels觀察到臨床供應(yīng)是一種已經(jīng)可以由一些3D打印技術(shù)滿足的應(yīng)用，因?yàn)槊總�(gè)臨床試驗(yàn)階段只需要數(shù)千片。

他繼續(xù)表示：＂將3D打印應(yīng)用于藥物開發(fā)過程的幾項(xiàng)發(fā)展正在路上。因此，只需幾年時(shí)間，就會有超過目前的藥物（Spritam）通過3D打印提供給患者。較小的適應(yīng)癥將首先出現(xiàn)，在這些適應(yīng)癥中，使用3D打印將具有最大的商業(yè)可行性。隨著產(chǎn)量的進(jìn)一步提高和制藥生產(chǎn)的分散化，可能會觀察到3D打印在生產(chǎn)中的更普遍使用。＂

實(shí)現(xiàn)3D打印藥物的商業(yè)化

在這一領(lǐng)域，Aprecia公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3D打印藥物的商業(yè)潛力，該公司的3D打印癲癇藥物Spritam早在2015年就獲得了FDA的批準(zhǔn)。此后，該公司繼續(xù)在這一領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新，并在1月份與非營利性研發(fā)公司Battelle建立了伙伴關(guān)系，以增加其制造產(chǎn)量，并將其3D打印系統(tǒng)從臨床供應(yīng)推進(jìn)到商業(yè)規(guī)模。

＂Aprecia公司正在幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域積極進(jìn)行令人興奮的3D打印研究和開發(fā)，包括用于先進(jìn)的、以病人為中心的劑型的3D打印配方平臺，以及基于改進(jìn)工藝和新型設(shè)備列車的專有3D打印系統(tǒng)工程，＂Donaldson說。＂我們的第一個(gè)配方平臺（ZipDose）和啟用的開放床位打印系統(tǒng)不僅在臨床上準(zhǔn)備就緒，而且在商業(yè)上也準(zhǔn)備就緒。＂

據(jù)報(bào)道，Aprecia公司的第二個(gè)配方平臺ZipCup擴(kuò)大了Aprecia處理各種材料的能力，同時(shí)最大限度地減少配方時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)。Donaldson說，該平臺將在明年內(nèi)可用于臨床，之后不久可用于商業(yè)，可通過原來的開放式床或新的腔內(nèi)印刷系統(tǒng)提供，但需要增加一些工藝步驟和設(shè)備的改造。關(guān)于產(chǎn)品，Donaldson說Aprecia公司有 ＂若干候選產(chǎn)品＂，將在今年和明年進(jìn)入臨床。

自從Spritam獲得美國食品和藥物管理局的批準(zhǔn)后，該公司一直在密切觀察3D打印藥物如何被醫(yī)療專業(yè)人士、護(hù)理人員和病人接受。

Donaldson說：＂神經(jīng)科醫(yī)生已經(jīng)接受Spritam作為左乙拉西坦的替代劑型，供那些難以吞咽藥片或不喜歡服用液體制劑的癲癇患者使用。＂患者和他們的護(hù)理人員很欣賞這種只需喝一小口液體就能快速分解的方式，而且由于使用方便，他們似乎對這種藥物很滿意并堅(jiān)持服用，所有年齡段的人都是如此＂。

關(guān)于兒童，Donaldson說，Spritam是一種很好的方式，隨著年齡的增長，他們可以從凌亂的、難以計(jì)量的、有時(shí)味道難聞的液體到固體口服形式之間的差距。

他補(bǔ)充說：＂當(dāng)把替代劑型引入一個(gè)主要是仿制藥的市場時(shí)，商業(yè)和政府付款人可能會尋求使用限制，所以必須確保整體價(jià)值主張產(chǎn)生共鳴，在整個(gè)過程中，醫(yī)生和病人都得到支持和幫助，以獲得覆蓋和報(bào)銷。

據(jù)Donaldson說，3D打印的真正價(jià)值在于它能夠做一些超出傳統(tǒng)制造技術(shù)能力的事情，比如克服配方方面的挑戰(zhàn)，以及在更接近護(hù)理地點(diǎn)的地方提供個(gè)性化的藥物。然而，他認(rèn)為，仍需進(jìn)一步認(rèn)識到該技術(shù)在此類應(yīng)用中的潛力。

Donaldson說：＂總是需要提高對3D打印技術(shù)所帶來的好處的認(rèn)識。＂我們需要通過教育和宣傳，在整個(gè)制藥業(yè)的各個(gè)層面擴(kuò)大認(rèn)識。我們需要通過可行性研究產(chǎn)生更多的試驗(yàn)使用，以證明我們的準(zhǔn)備情況。我們需要通過偏好研究、市場研究項(xiàng)目、關(guān)鍵意見領(lǐng)袖發(fā)展、與其他有利的制藥技術(shù)合作，獲得市場對新型劑型和個(gè)性化配方的接受，并最終成功上市產(chǎn)品。＂

從實(shí)驗(yàn)室到診所的轉(zhuǎn)變？

根據(jù)FabRx的研究，3D打印技術(shù)與其他新技術(shù)一起被整合到藥品中，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生一個(gè) ＂新的數(shù)字藥房時(shí)代＂。該技術(shù)有可能提供一個(gè)數(shù)字化和分散化的平臺，用于生產(chǎn)可在護(hù)理點(diǎn)提供的定制藥品。然而，盡管幾乎每天都有新的研究論文證明3D打印技術(shù)在這一領(lǐng)域的潛力，但在臨床前和臨床環(huán)境中進(jìn)行的研究相對較少。

監(jiān)管、質(zhì)量和技術(shù)方面的擔(dān)憂，以及制藥業(yè)對數(shù)字技術(shù)的一些抵制，可能是造成這種情況的原因，因?yàn)榈侥壳盀橹梗琒pritam仍然是唯一被美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化的3D打印藥物產(chǎn)品。從大藥廠的角度來看，圍繞用于分散生產(chǎn)的數(shù)字化3D打印技術(shù)的一個(gè)擔(dān)憂可能是對配方和工藝細(xì)節(jié)的保護(hù)，以及圍繞數(shù)據(jù)安全和可訪問性的問題。

由于兩個(gè)多世紀(jì)前就制定了完善的制造工藝，制藥業(yè)也面臨著思維方式和文化的轉(zhuǎn)變，以滿足對個(gè)性化口服藥物日益增長的需求。該研究表明，雖然在所有利益相關(guān)者對3D打印用于藥物開發(fā)有信心之前還有一些工作要做，但邀請主要的利益相關(guān)者，包括臨床醫(yī)生、患者和大藥廠，以多學(xué)科的方式走到一起，增加3D打印在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用，可以進(jìn)一步為該技術(shù)進(jìn)入人體和動物研究鋪平道路。

＂在未來10年，我們預(yù)測用于個(gè)性化劑量和藥物組合的制藥3D打印將成為全世界少數(shù)幾個(gè)比較麻煩的治療途徑的標(biāo)準(zhǔn)做法，＂Goyanes總結(jié)道。＂隨著越來越多的藥物和藥物組合的測試，醫(yī)藥3D打印將變得更加廣泛，并將進(jìn)入當(dāng)?shù)厮幍辏�用于更常見的治療途徑�?D打印將成為個(gè)性化醫(yī)療良性循環(huán)的基本工具。它將簡化許多治療方法并使之個(gè)性化，改善生命，每年為醫(yī)療機(jī)構(gòu)節(jié)省數(shù)百萬英鎊。＂

△個(gè)性化醫(yī)療的良性循環(huán)。圖片來自FabRx

關(guān)于FabRx對醫(yī)藥3D打印的研究狀況的進(jìn)一步信息，可在題為 ＂“Translating 3D printed pharmaceuticals：From hype to real－world clinical applications，”＂，發(fā)表在Advanced Durg Delivery Reviews雜志上。這項(xiàng)研究的共同作者是I．Seoane－Via?o、S． Trenfield、A．Basit和A． Goyanes。