兽用定制药物咀嚼片的半固态挤出3D打印，由Brinter生物打印平台制造

导读：3D 打印药物虽然尚未成为主流，但已经有相关的研究正在开展，而且该技术可以实现更加个性化的药物定制。

2022年6月25日，芬兰Åbo Akademi 大学的一组研究人员正在使用模块化 3D 生物打印 Brinter平台来制造剂量更精确的抗惊厥药物——加巴喷丁 (Gabapentin，GBP) 剂型。但是，研究团队并没有针对人们制造 3D 打印药丸，而是为宠物制造它们。

加巴喷丁对人和动物来说都是一种非常重要的药物，因为它常被用于治疗神经性疼痛和预防癫痫发作。但是，兽医市场上几乎没有任何针对宠物药用的GBP 药片，这意味着宠物经常面临服用过量或过量服用人类药片的风险。

为了填补这一市场空白，并提高需要这种宠物用抗惊厥药的安全性，由Åbo Akademi大学科学与工程学院药物科学实验室的 Erica Sjöholm 博士领导的研究小组正在努力开发一种更精确的兽用 GBP 剂型方法。他们通过量化没有发色团的加巴喷丁小分子来做到这一点，这在以前是很困难的工作。此外，该团队希望提出一种新的制造技术，可以快速、准确地制备这些剂型，接近合适的用药范围。他们发表了一项研究，题为“兽用 ChewT 的半固态挤压 3D 打印——专注于加巴喷丁的分光光度定量/Semi-solid extrusion 3Dprinting of tailored ChewTs for veterinary use – A focus on spectrophotometricquantification of gabapentin”，详细介绍了他们的工作。

相关论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S0928098722000756

根据文章摘要：目前，市场上销售的加巴喷丁兽药产品很少或没有，导致使用复合剂型治疗可能超出说明书上所标注的人类使用的范围。使用上述方法存在误用药物剂量的重大风险，使这些做法不理想。因此，需要一种新的制造技术来准确、快速地制备接近用药范围的兽用剂型。然而，目前开发小剂量加巴喷丁剂型的障碍是该药品的定量。UV-Vis 分光光度定量具有适合在小型生产场所实施的特性，但由于小分子缺乏发色团，使用上述技术定量加巴喷丁已被证明具有挑战性。

△ 研究图形摘要说明了兽用加巴喷丁分配的端到端过程，使用生物打印来定制剂量和紫外-可见光谱法用于 QC。

为此，研究团队开发了一种新的凝胶和糊剂 3D 打印方法，称为半固态挤出或 SSE，以生产可咀嚼的 GBP 片剂。他们为可定制的Brinter One 3D 生物打印机配备了 Pneuma Tool 打印头，可以在压缩空气的帮助下打印中低粘度的墨水、凝胶或糊剂。测试了几种墨水配方，包括添加甘露醇和肝粉的墨水配方，以使苦涩的GBP药丸对狗和猫来说更美味。Autodesk Fusion 360机型被用来设计出七种不同尺寸的打印件用于测试目的。

△该研究使用 SSE 3D 打印生产可咀嚼的加巴喷丁治疗剂量，从 10 毫克到 200 毫克不等。

布林特基于计算机软件帮助控制打印速度、层高、外壳、填充和角度设置以及分配压力，以使用SSE 3D 打印成功打印10至200毫克的治疗性 GBP 剂量。研究人员能够在两分钟多一点的时间内打印出8个10毫克的打印件，通过增加气压和打印速度，有可能实现更大的加速。

研究人员写道：“载药墨水是可打印的，七种不同设计尺寸的打印湿重与不断扩大的尺寸相关（R2 = 0.9958）。为了在尽可能短的时间内达到 10-200 mg 的治疗剂量范围，发现最佳打印设置是 1 个打印层，层高为 1 mm，1 个外壳和一个 45 -度角。发现 8 毫米/秒的打印速度与 290 毫巴的压力相结合是合适的。”

△该研究使用了配备 Pneuma Tool 打印头的 Brinter® One 3D 生物打印机，用于使用压缩空气精确分配墨水、糊剂或凝胶。

研究人员得出结论，半固态挤出技术是 3D 打印为宠物量身定制的 GBP 剂型的合适方法。此外，他们还提出了一种使用紫外-可见分光光度法结合抗坏血酸衍生化分析 GBP 的新方法。

最后，研究团队总结道：“具有 AA 衍生化的 UV-Vis 定量方法很简单，可以相当容易地在药房、兽医诊所、动物医院等中实施。建议的GBP 咀嚼配方是一种易于制备且能够调整剂量的剂型示例。在实践中实施这些发现可以减少目前在配制 GBP 或其他载药剂型时对大量体力劳动的需求，或与片剂和胶囊分离相关的风险。相反，安全有效的兽药可以在医疗点或附近快速生产。”