3D打印开创了个性化药片定制的新时代，从此告别千篇一律的药品生产。认识一位推动该领域向前发展的科学家。
2024年2月2日 | 5 分钟
大多数孩子对父母的工作知之甚少。但Thomas Kipping的工作和大多数父母有所不同。有些时候，他使用激光制造药丸。
对于他八岁的儿子 Léopol 来说，除了钟爱的电影中的光剑外，激光还有其他用途，实在让人难以置信。即便对于大多数成年人来说，激光生产药物似乎也是遥不可及的想法。但它远没有我们想象的那么遥远。
Léopol在家里炫耀自己的“激光”。
研究人员正在使用3D 打印（也称为增材制造）来小规模生产药物，而激光只是其中使用的若干技术之一。Kipping正和同事们一道优化现有技术并挖掘新技术。
如何高效小规模生产药物，是阻碍精准医疗领域发展的一道拦路虎。精准医疗涉及根据患者具体需求制定个性化的治疗方案。为实现这一目标，需要根据患者的具体情况定制药物并小规模生产。
有时候，推陈出新在所难免
“批量处理”恰如其分地描述了传统药品制造的特点——可能耗费数周甚至数月时间，通常生产出数十亿粒药丸。这需要大量基础设施、投入和体量可观的占地面积。本质上而言，也就是运用大型机械将粉末状原料压缩成多层固体，即片剂。
这非常适合某些药物，例如布洛芬，毕竟消费者需求稳定且剂量范围相对宽松。成人服用 1 到 2 片，不必精确到 1.15 片。在这种传统制造环境中，调整至特定剂量目标既困难又耗时。
使用传统方法少量生产药物也非常棘手。为了临床试验生产几百颗药片，又或者为了某个患者生产几十颗药片，不但代价不菲，效率也差强人意。这是生物制药制造商寻求全新药物生产方式的两大关键原因。进入 3D 打印时代。
3D 打印于 1987 年首次亮相，现已广泛应用于众多行业——从食品行业到塑料行业，3D 打印物体无处不在。尽管美国食品药品监督管理局 (FDA) 早在 2015 年便批准了首款 3D 打印药物，但此后多年始终没有任何此类药物上市——至少目前还没有。2015 年批准的技术最初针对非常特殊的应用而设计，渗透到其他药物需要很长一段时间。
Kipping 及其同事研究了一些全新的 3D 打印概念。他们预计更多技术会陆续获批。
未来（近期）的制药
一种名为“热熔挤出”的 3D 打印方法目前有几种药物正开展临床试验。在高温条件，它将活性成分与其他有助于输送和吸收的添加成分混合在一起。此时，正确混合“非活性”成分（所谓的‘辅料’）至关重要。没有这些辅料，活性成分就无法被人体吸收，难逃被排出的命运。
辅料优化是 Kipping 的一个重要工作方向。由于制造方式与传统方法不同，客户需要独特的辅料和制造技术组合——Kipping 和他的团队负责帮助达成这一目标。
例如，与其他方法（包括激光相关方法）相比，热熔挤出工艺更易在工业环境之外的条件下运输。为在药房内个性化输送药物，Kipping 团队正与巴里大学的团队密切合作。他们正在评估直接挤出打印技术，以期在当地药房或医院药房更轻松地使用。
正因为如此，Kipping等人乐观地认为，药品生产很快将开始在大型生产环境之外进行。贴近患者的药品生产是又一进步，让个性化医学变得更为可行。
Thomas Kipping（左）和 Florian Hess（右）使用溶出度仪观察药片释放后在体内的表现。
激光聚焦
激光 3D 打印是另一种方法，这也让 Kipping 的儿子喜出望外。乌普萨拉大学和乌得勒支大学的研究小组为此开展了密切合作，该团队正在努力深入了解激光 3D 打印药品的复杂程度。
本质上来说，就是让薄薄的粉末层（包括活性成分和各种聚合物）形成粉末床。然后利用激光将粉末均匀地熔合在一起。然后再加一层新的粉末，再次利用激光进行熔合。此过程不断重复，直至 3D 形状成型。乍一听可能会觉得运行缓慢，实际运行速度却达光速。
“激光在印台上移动速度超快，”Kipping表示。
激光打印制造出的药片非常输送，可以说整个药片上布满了小孔。事实上，水可通过角落和缝隙渗透进药片，即患者服药后会很快溶解。因此，对于需要吞咽后立即释放的药物，激光打印很有吸引力。
“我们看到了激光打印的巨大潜力，这也是我们从早期阶段就开始研究它的原因，”Kipping透露。研究人员正努力让激光打印进入药品制造商的工具包。
对于Kipping和该领域的其他从业人员，无限可能和机遇的曙光就在眼前。他儿子对个性化医疗的影响及医疗领域的未来的倒不感兴趣，但对激光却是十分痴迷。
关于我们的产品
可溶性不佳仍是药物配方开发过程中的重大挑战。小分子领域虽然不存在一刀切的解决方案，但我们的团队努力挖掘各种技术（包括 3D 打印）并开发新配方，以期攻克可溶性问题。我们的应用服务致力帮助客户应对各种挑战，包括利用创新的 Parteck® 辅料产品组合简化配方设计。
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