Таблетки на 3d-принтері: майбутнє фармацевтичного виробництва

Відео: Майбутнє

Революційні технології, в тому числі методи 3D-друку, кожен день міняють вигляд охорони здоров`я.

Від нових штучних сердець до роботизованих кінцівок - арсенал технологій для порятунку людського життя і підвищення її якості з кожним роком стає все ширше.

Одна з областей, які в недалекому майбутньому може змінити 3D-друк - це фармацевтичне виробництво.

Середній американець щорічно приносить в аптеку 12 рецептів. Майже 100% виписуються в США препаратів - це препарати масового виробництва, які випускаються фармацевтичними компаніями. Препарати масового виробництва мають різні кольори, але асортимент їх форм, м`яко кажучи, не вражає.

Хоча для багатьох форма і розмір таблетки здаються несуттєвими особливостями, насправді ці фактори можуть сильно вплинути на ефект препарату, в першу чергу на його фармакокінетику. Хоча підхід «один розмір для всіх» працював десятиліттями, майбутнє фармацевтичного виробництва - це персоналізація.

Дослідники зі Школи фармації Університетського коледжу Лондона (UCL) та компанії FabRx Ltd недавно опублікували статтю під назвою «Вплив геометрії на вивільнення лікарських речовин з таблеток, віддрукованих на 3D-принтері». У цій статті вони розповіли про створення таблеток з покращеними властивостями за допомогою 3D-друку і гарячої екструзії (видавлювання).

«Майбутнє фармацевтичної промисловості, швидше за все, лежить далеко від масового виробництва таблеток / капсул з декількома стандартними дозами. Це буде екстемпоральних персоналізоване виробництво широкого асортименту лікарських форм в будь-якій дозі, що підходять для конкретного пацієнта », - пише доктор Альваро Гойанес (Alvaro Goyanes), один з творців нової технології.

Вчені назвали фактори, які, на їхню думку, підштовхнуть весь світ до переходу від масового до індивідуального виробництва ліків:

•     Поширення лікарських препаратів з низькими дозами активних речовин
•     Вузький терапевтичний індекс деяких ліків (наприклад, антикоагулянтів)
•     Підвищення ролі фармакогеноміка (особливо при онкозахворюваннях)
•     Потреба в унікальних комбінаціях лікарських речовин

Відео: Виробництво гранул з порошку. гранулювання

«Щоб відповісти на нові виклики, фармацевтична промисловість повинна вивчати і впроваджувати нові технології виробництва. Одна з цих технологій - 3D-друк », - заявляють вони.

Для своєї технології вчені застосували метод гарячої екструзії, при якому лікарська речовина розчиняють в термопластичних полімерів (в даному випадку полівініловий спирт, ПВС), а потім видавлюють, немов чорнило для принтера, формуючи з цієї маси таблетки всілякої форми. Їх метою було створення таблеток унікальної форми із заданими властивостями, які не можна робити за допомогою традиційного пресування.

При підборі оптимальної для розчинення форми таблеток вчені використовували програмне забезпечення AutoCAD 2014. За допомогою цієї програми вони підбирали геометричні форми з певним ставленням площі поверхні до об`єму.

Випробування на розчинність отриманих таблеток (парацетамол, 500мг) показали, що геометрія дійсно впливає на вивільнення лікарської речовини, а значить і на дію лікарського препарату.

При однаковій площі поверхні таблеток з парацетамолом найшвидшим було вивільнення у пірамідальних таблеток, потім (по спадаючій) у тороїдальних, кубічних, сферичних і циліндричних. Відповідно, у пірамідальних таблеток найбільше співвідношення площі поверхні і об`єму, а у циліндричних - найменше.

«Кінетика залежить від відношення площі поверхні до об`єму таблетки. За допомогою 3D-принтерів можна виробляти таблетки, які задовольняють потреби будь-якого пацієнта. Наприклад, пацієнтові А потрібні ліки з швидкою дією, а пацієнтові В - з дуже повільним. Для пацієнта А ми зробимо таблетки пірамідальної форми, а для пацієнта В найкраще підійдуть циліндричні таблетки », - пояснюють дослідники.