近日,江苏省药品监督管理局核发全国首张应用3D打印技术生产药品的《药品生产许可证》。这一许可不仅是我国医药产业创新的重要里程碑,更标志着我国在3D打印药物研发与产业化领域迈出关键一步,我国也正式成为继美国之后,全球第二个实现3D打印药物产业化的国家。
3D打印药片的独特结构
百余年来,传统药片生产始终沿用固定模式:将药用辅料与原料药混合后通过模具压制,批量生产出规格、剂量完全一致的药片,再经包衣处理实现防潮避光、控制释放等效果。这种标准化生产虽效率较高,却难以满足个体化用药需求。3D打印制药技术的出现,彻底打破了这一格局。
哈尔滨医科大学附属第一医院刘子琦主任药师介绍道:“传统药片如同普通巧克力,仅靠外层包衣调控释放速度;而3D打印药片则酷似多味酒心巧克力,可打造多腔室、多层级的复杂内部结构,每层搭载不同药物与辅料,实现精准调控,并根据治疗需求释放药性。”
比如,研发人员可以根据治疗需求,在药片内部设计出多腔室结构:最外层可以快速释放药物起效,里面可以包裹两三种甚至更多的不同成分。这种类似于“千层蛋糕”或“夹心饼干”的结构,相当于给药装上了“控制程序”,每种药物成分可按照预定的时间释放。
对于生物大分子药物(比如mRNA),传统方法无法口服是因为其会被胃酸破坏。但3D打印技术可以在药片内部先释放保护剂,在肠道里创造一个安全的微环境,再让大分子药物“安全着陆”,直接让药物利用度提升了几个数量级。
更厉害的是,还可以设计一些特殊的结构。比如“胃滞留”技术——可以打印出一种折叠胶囊,到胃里半小时后绽放成花瓣状,尺寸大于幽门就能稳稳卡在胃里,持续释放药物10~12小时,直到材料软化排出。这就比传统的“胃漂浮技术”稳定多了。
凸显三大优势
刘子琦介绍:“除了能够根据治疗需要定制化地设计药物,3D打印制药技术还有两大优势。”
第一,解决儿童用药难。儿童用药最头疼的是什么?是“剂量靠猜,分药靠掰”。很多成人药没有儿童剂型,家长只能手动把药片掰成1/2、1/4,这既不精准也不安全。
3D打印制药技术可以根据儿童的体重、肝肾发育情况,按照个体化需求打印出精确到微克的药片,甚至还可以打印成小动物的形状、加入水果口味,让孩子不再抗拒吃药。
第二,患者吃药不再那么痛苦。传统药片越大越难咽。有了3D打印药物,它利用粉末粘结技术制造了极高的孔隙率。这种药片放入口中,只需一口水,甚至不用水,就能在几秒内像雪花一样溶解。这对于吞咽困难的老年患者、抗拒吞药的精神疾病患者来说,极大地提高了用药依从性。
此外,从医疗产业层面来看,3D打印制药制药将重塑未来医疗生态。医疗机构可依托药物材料与处方程序就地打印药品,减少运输损耗与保质期限制。在突发公共卫生事件中,这一技术能快速响应需求,具备重要的战略价值。随着技术不断成熟,3D打印药物将逐步走进临床,为精准医疗、个体化诊疗开辟全新路径。
据“科普中国”公众号