医疗和牙科

默克公司、Aprecia公司和fabx公司就3D打印药物从实验室到临床的转变进行了讨论

提名的提名2021年3D打印行业大奖现在是开放的,让你的说现在是行业的谁。

“3D打印将成为个性化医疗良性循环的基本工具。”

这是Alvaro Goyanes的观点,他是制药3D打印专家的联合创始人和董事FabRx他最近与人合著的论文评估了3D打印药物的现状和该技术的临床潜力。

该论文指出,3D打印为临床制药药物开发提供了几个重大优势,尤其是能够根据患者的个人需求定制药物,加快药物交付时间,并为医院、药店和难以到达的地区提供按需用药。

然而,尽管这些好处近年来已经被广泛证明,但该技术的临床潜力尚未实现。

“尽管印刷技术得到了越来越多的支持,但在将这项技术广泛应用于制药行业之前,监管和技术方面仍然存在挑战,”该论文指出。

3D印刷业与Fabrx谈到纸张共同作者,戈康内斯和安娜Worsley关于Christoph Huels,在全球制药公司创新中心的Thristoph Huels的研究和获得奖金洞察力的调查结果默克公司默克公司生命科学商业部门的辅料固体应用负责人芬恩·鲍尔(Finn Bauer)就3D打印药物如何在未来几年从实验室过渡到现实世界的临床应用进行了讨论。

此外,公司业务发展与联盟管理副总裁Kirk DonaldsonAprecia公司背后的fda首次批准3D打印药物Spritam他也分享了为什么该公司认为“人们开始将3D打印药物视为现代技术是很重要的”,而不是未来的技术。

3D印刷在制药行业的应用。图像通过fabrx。
3D印刷在制药行业的应用。图像通过fabrx。

3 d打印技术制药

3D打印可以通过提供一种新的方法来彻底改变胃肠道药物的生产柔性药品制造平台可以根据市场变化和病人需求进行调整。增材制造使按需印刷成为可能第一线的个性化药物在手术,医院和难以到达的地区,而解决剂量不灵活性问题传统的制片、包封等大规模生产工艺成本高,需要大量的时间和人力。

Goyanes解释说:“制药3D打印有很多应用,我们可以说,它使制造过程更接近患者,使许多不同的患者群体受益。”“它允许药物的个性化剂量,消除了自我准备药物或服用多个药片的需要,每个处方,非商业化剂量,这是一个问题,出现在许多治疗途径,可能导致不良影响。制药3D打印还允许个性化的复方药,即多种药物组合的药片。这将有利于复杂的疾病和共病。”

然而,据Fabrx最近的研究,尽管3D印刷药物的效益广泛展现了3D印刷药物的益处,但该技术的临床潜力尚未实现。本文突出了目前正在利用的主要3D印刷技术,用于生产药物 - 粘合剂喷射,增值​​税聚合,粉末床融合(PBF),材料喷射和材料挤出。

“每个3D打印技术都有不同的利弊,每个利弊都是更适合不同的特定应用,药物和患者群体,”持续的戈康内斯。“基于挤出的技术,如融合沉积建模(FDM),半固体挤出或直接粉末挤出可能更适合在医院和药房的分配点印刷。VAT光聚合中包括的其他技术,如数字光处理(DLP)和立体化(SLA),可能更适合印刷药物负载的医疗器械。“

例如,粘合剂喷射形成Aprecia的基础增材制造技术生产Spritam药片的公司粘结剂喷射特别适用于生产高载药量的高孔、快速溶解片剂,如Spritam,但也可用于复杂配方的生产,如接近零级释放剂型。增值税聚合技术,如SLA, DLP和连续液体界面生产(CLIP)经常被选择用于制备具有复杂结构的药物输送装置,如用于皮肤输送的微针用于膀胱内给药的膀胱装置助听器,药物支架,以及其他应用。

在其他地方,由于烧结粉末材料所需的局部高温会导致药物降解的风险,PBF主要被限制在支架等医疗设备的生产中。然而,去年fabricx成功地使用了SLS 3D打印技术进行制造或设计有盲文和月亮图案的分散片协助视障病人服药。

FabRx M3DIMAKER。通过FabRx照片。
FabRx M3DIMAKER。通过FabRx照片。

材料喷射技术已被应用于口腔薄膜、任意几何形状的纳米微颗粒和控释片的生产,而材料挤压技术(如FDM)已被应用于中空结构和平板电脑不同的形状。FDM还实现了药物释放模式的修改更改3D打印片剂的填充百分比和受控及立即释放剂型。

Goyanes补充说:“在未来,将几种技术用于临床应用将是理想的,最好是结合到一台打印机中。”“这将为更多治疗途径提供完全个性化的药物。”

Fabrx已经开发了它声称的是第一个GMP(良好的制造实践)就绪药物3D打印机,的M3DIMAKER,目前可用于研究目的。在2020年机器推出之前,该公司已经在全球各地的医院、药房和研究机构完成了打印机的试验。

Goyanes说:“M3DIMAKER已经参与了涉及未来临床试验的国家和国际合作,我们正在与MHRA进行沟通,以帮助对这种最先进的技术进行监管。”“它将多种3D打印技术结合到一台机器上,允许灵活使用,并增加个性化的潜力。”

芬·鲍尔,默克公司生命科学业务部门辅料固体应用主管。照片通过默克。
芬·鲍尔,默克公司生命科学业务部门辅料固体应用主管。照片通过默克。

3D打印制药业

除了近年来围绕3D印刷制药的研究兴趣激增,还有许多值得一些显着的发展,公司也从公司商业化了这项技术。一个这样的公司是Merck,在2020年在一个联合项目上开始了EOS集团公司AMCM开发和生产3D打印平板电脑首先是用于临床试验,然后是用于商业生产。

Bauer说:“目前有几个与口服固体制剂3D打印相关的项目正在进行中。”“默克公司探索了不同的3D打印技术,如粉末喷射、材料挤压和激光烧结。此外,还对不同的辅料进行了测试,并开发了它们在挤压基应用中的用途。Parteck MXP是我们生命科学部门用于热熔挤出的聚合物,它在3D打印中的应用已经在各种出版物中进行了描述。”

默克公司成立于1668年,是一个重要的大型制药公司。因此,该公司对利用3D打印技术开发药物的兴趣日益浓厚,这可能有助于为该技术在未来的更大程度商业化铺平道路。

“默克创新中心探索了激光烧结用于口服剂型的生产,”Huels补充说。“我们的目标是在第一步为临床试验供应的配方制造提供服务。该团队计划在明年将这项技术提供给客户进行探索性研究。与此同时,3D打印机的开发正在进行中,能够在GMP环境下工作。预计GMP解决方案将在两到三年内投入市场。”

然而,Huels指出,在扩大3D打印药物的商业化生产规模,并将该技术从实验室完全转化到实际的诊所方面,仍然存在某些挑战。

他说:“商业制造要求每年为全球供应量的”大片药物“和数十亿的片剂,”他说。“3D打印技术无法通过当前吞吐量来保护电源。在长期未来需要完成重大改进以达到这一点。尽管如此,目前的吞吐量已经是,或者将很快,适用于供应孤儿或较小的肿瘤学指示,每年只需要数百万片。“

事实上,Huels观察到,一些3D打印技术已经可以满足临床供应的应用,因为每个临床试验阶段只需要数千片。

他继续说:“将3D打印应用于药物开发过程的几个进展正在进行中。”“因此,只需要几年时间,目前的药物(Spritam)将通过3D打印提供给患者。较小的指标将是第一个,在这些指标中,3D打印的使用将具有最大的商业可行性。

“随着产量的进一步提高和制药生产的分散化,可能会观察到3D打印在生产中的更广泛使用。”

Christopher Huels,默克创新中心的平板电脑的创始人添加剂制造。照片通过默克。
默克公司创新中心平板增材制造创始人Christoph Huels说。照片通过默克。

实现3D打印药物的商业化

作为该领域的领先者,Aprecia公司已经实现了3D打印药物的商业潜力,该公司的3D打印癫痫药物已获得FDA批准Spritam返回2015年。公司以来,该公司继续在这一领域创新,1月份与非营利性研发公司进行了伙伴关系Battelle.增加制造业产量并将其3D打印系统从临床供应推进到商业规模。

Donaldson说:“Aprecia积极从事令人振奋的3D打印研究和开发,涉及几个关键领域,包括先进的、以患者为中心的剂型的3D打印配方平台,以及基于改进工艺和新型设备的专有3D打印系统工程。”“我们的第一个配方平台(ZipDose)和开放床打印系统不仅可以用于临床,而且可以用于商业。”

据报道,该公司的第二个配方平台ZipCup扩大了Aprecia处理多种材料的能力,同时最小化配方时间和风险。Donaldson说,该平台将在明年内用于临床,不久后将用于商业,可以通过原有的开放式床或新的内腔打印系统交付,并添加一些工艺步骤和设备修改。关于产品,Donaldson说Aprecia有“几个候选产品”,将在今明两年推向临床。

公司自收到SPRITAM的FDA批准以来,该公司密切关注了医疗专业人员,护理人员和患者的3D印刷药。

“神经科医生接受了Spritam作为癫痫患者的Levetiracetam的替代剂型,该患者难以吞咽片剂,或者不喜欢采取液体形式,”Donaldson说。“患者及其护理人员欣赏液体小液体的快速崩解,似乎由于其易用而仍然保持满意和持续存在。所有年龄的范围都是如此。“

对于儿童来说,唐纳森说,Spritam是一种极好的方法,可以帮助他们从一开始吃的凌乱、难以测量、有时味道不好的液体过渡到随着年龄增长而形成的固体口腔形式。

“当将替代剂型引入一个很大程度上通用的市场时,商业和政府支付者都可能寻求限制或限制使用,因此必须确保整体价值主张产生共鸣,在整个过程中,医生和病人都得到了覆盖和报销方面的支持和协助,”他补充道。

唐纳森表示,3D打印的真正价值在于它能够做传统制造技术无法做到的事情,比如克服配方挑战,在离护理地点更近的地方提供个性化药物。然而,他认为,还需要进一步认识到该技术在此类应用中的潜力。

“人们总是需要更多地认识到3D打印技术的好处,”唐纳森说。“我们需要通过教育和推广,在整个制药行业的各级组织中扩大意识。我们需要通过可行性研究产生更多的试验使用,以证明我们准备就绪。我们需要通过偏好研究、市场研究项目、关键意见领袖开发、与其他有利的制药技术合作,并最终在市场产品中获得成功,从而获得新剂型和个性化配方的市场接受。”

灵气,世界上第一个FDA批准的3D打印药物。通过Aprecia照片。
Spritam,世界上第一个FDA批准的3D打印药物。通过Aprecia照片。

从实验室转到诊所?

根据fabx的研究,3D打印和其他新技术整合到药品中,预计将带来一个“新的数字制药时代”。该技术有潜力为定制药物的生产提供一个数字化和去中心化的平台,这些药物可以在护理点提供。然而,尽管证实3D打印技术在该领域潜力的新研究论文几乎每天都有发表,但在临床前和临床环境中进行的研究相对较少。

监管、质量和技术方面的担忧,以及制药行业对数字技术的一些抵制,可能是造成这种情况的原因,到目前为止,Spritam仍然是唯一被FDA批准商业化的3D打印药品。从大型制药公司的角度来看,数字化3D打印技术用于分散生产的一个问题可能是配方和工艺细节的保护,以及围绕数据安全和可访问性的问题。

随着两个多世纪前成熟的生产工艺的发展,制药工业也面临着观念和文化的转变,以满足日益增长的个性化口服药物的需求。这项研究表明,尽管在所有利益相关方对3D打印用于药物开发有信心之前还有一些工作要做,但邀请主要利益相关方,包括临床医生、患者和大型制药公司,以多学科的方式来加强3D打印在制药行业的应用,可能会进一步为该技术在人类和动物研究中的应用铺平道路。

Goyanes总结道:“在未来10年,我们预计用于个性化剂量和药物组合的药物3D打印将成为世界各地一些更麻烦的治疗途径的标准做法。”“随着越来越多的药物和药物组合进行测试,制药3D打印将变得更加广泛,并将进入当地药店,以实现更常见的治疗途径。

“3D打印将成为个性化医疗良性循环的基本工具。它将简化和个性化许多治疗,改善生命,每年为医疗机构节省数百万英镑。”

关于法布x对制药3D打印的研究的进一步信息可以在标题为的论文中找到“3D打印药物的转化:从炒作到现实的临床应用,”发表于高级Durg送货评论日志。betway必威手机版登录该研究由I. Seoane-Viaño,S. Trenfield,A. Basit和A. Goyanes共同撰写。

个性化医疗的良性循环。图像通过fabrx。
个性化医疗的良性循环。图像通过fabrx。

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特色的图像显示Aprecia 3D打印药丸。照片由Aprecia制药公司提供。