3D打印药物：期待从“木”成“林”

药物3D打印理念最早由美国麻省理工学院Michael J.Cima教授于1996年提出；同年，全球首家药物3D打印公司Therics在美国成立，药物3D打印行业发展由此起步。

3D打印药物技术作为一种新型的制药技术，在药物复杂结构设计、数字化药品开发、药物精准递送、智能制造和临床个性化药品制备等方面具有极大的优势。

□ 本报实习记者 薛静文

9月24日，在第24届中国国际工业博览会西门子展台共创生态展区，一款由3D打印药物技术制备的药物吸引了不少专业观众。据介绍，这款胶囊形状的药物在吸收胃液后会展开成花瓣状，可延长药物在胃部的释放时间，从而减少服药频次。

该款药物的研发公司是西门子的合作伙伴南京三迭纪医药科技有限公司（以下简称三迭纪），公司创始人、CEO成森平认为，3D打印药物有着广阔的前景，但目前我国相关产业生态尚未形成，还需要时间和资本让更多的企业投入其中，以形成分工协作的生态环境，降低技术门槛，推动行业发展。

革新传统制药技术

与传统的制药技术不同，3D打印药物技术是通过逐层增加材料的方式构建药物制剂，实现了精确剂量和结构控制。此外，其还有生产速度快、设备占地小、自动化程度高等特点，能实现药物制备的低成本高效率。

咨询机构弗若斯特沙利文（Frost&Sullivan）发布的《药物3D打印行业报告》（以下简称《报告》）中指出，3D打印技术应用于制药行业，将使设计、制造和使用药物的方式产生革命性转变。

在全球范围内，3D打印药物技术在增加药物溶解速度、个性化制药、精准控制药物释放等方面都有深入的研究。

2015年，美国制药公司Aprecia推出的抗癫痫药物Spritam获美国食品药品管理局（FDA）批准上市。该药物便应用了3D打印技术，其独特的内部多孔结构设计，使得药物可以迅速崩解，极大降低了吞咽困难患者的服药难度，同时确保了药物中的活性成分浓度更高。作为首款FDA批准上市的3D打印药物，该药物的上市也为3D打印药物的研发和商业化提供了重要参考。

在我国，也有越来越多的科研工作者投入到3D打印药物技术的研究中。

广东药科大学广东省药物新剂型重点实验室杨帆团队利用3D打印技术为儿童用药、激素用药等特殊情况提供个性化剂量的药物。

“3D打印药物技术的优势在于分剂量准确，目前临床分剂量一般都是用手掰，存在剂量不准确、影响药物疗效的问题。3D打印药物技术可以实现1/10、1/20甚至更小的分剂量，机械操作省时省力，减少污染。”杨帆介绍，该技术目前已经在广东的3家医院投入使用，惠及3万多名患者。

与杨帆团队致力于满足临床不同患者对特定药物特定剂量要求不同，三迭纪选择用3D打印技术做固定剂量特殊结构药物的研究开发和生产。除了花瓣结构外，其研发的3D打印药物递送技术平台还能设计并制造出蜂窝状结构、多层结构等特殊三维结构的制剂，可以做到药物精准递送和控释。

据悉，该技术平台研发的5款产品已在中美两国获得7个新药临床试验（IND）批准。其中一款适用于类风湿关节炎、银屑病关节炎、强直性脊柱炎的3D打印药物已在国内获批IND，进入小规模临床研究阶段。该产品也是我国首个获批IND的3D打印药物。

先行者克服困难

根据《报告》，3D打印药物活跃的研究机构和公司主要分布在欧洲、美国和中国。目前，全球有Aprecia、FabRx、三迭纪、Multiply Labs、DiHeSys等大约五六十家机构和公司在3D打印药物领域探索。

相对于国外研究的如火如荼，在我国，3D打印药物的产业生态尚未形成。

技术门槛高是阻碍3D打印药物发展的主要因素之一。成森平介绍，3D打印制药是一个多学科融合的系统工程，涉及药物、材料、工程等多个学科。目前，市场上缺乏专门针对制药行业的3D打印设备，也缺乏专门针对3D打印工艺的药用辅料。这也使得想进入该行业的公司面临着巨大挑战。

成森平表示，为了把3D打印药物技术做到产业化，三迭纪公司内部集结了20多个学科的专家，涉及设备、材料和药学三大领域。通过跨学科团队合作自主研发，解决了缺少必要设备和相关研究支持的困难，开发并构建了全新的3D打印药物技术体系，涵盖新工艺和新设备、新递送平台和新产品，为公司在行业内建立了独特的竞争优势。

推广难度大和资金支持不足也是障碍之一。3D打印药物作为一种新兴技术，公众对其认知有限，市场接受度不高，许多企业、医院对这种新技术持观望态度。同时，3D打印药物的研发和推广需要大量的资金投入，由于投资回报周期长、风险高，许多企业和投资者对此持谨慎态度。

杨帆表示，在实际应用后，与其合作的医院都对这项技术给予了高度评价：医生能够更精确地调整剂量，患者也更愿意使用剂量精准的完整药片。但她同时认为，让使用者接受新技术是一项挑战，身为研究者没有太多时间和精力做推广。

此外，由于基于3D打印药物技术的药物尚未在国内上市，相关监管政策和法规也在逐步完善过程中。这对于企业来说，意味着有较大的市场准入风险。在没有明确法规指导和政策支持的情况下，企业在研发投入、市场推广等方面都会受到限制。

从业者如何破局

成森平认为，3D打印药物产业的发展，需要有更多企业加入，形成分工合作的行业生态，促进技术成熟和市场扩展。比如说，有的企业可以专注于3D打印制药装备的研发，有的可以研究和开发新型材料，而另一些则可以专注于将这些技术应用于实际制药生产，以满足市场需求和解决临床问题。“通过这样的分工合作，最终促进整个行业的健康发展。”成森平说。

为了应对推广难题和资金短缺，先行者们正在积极寻求多样化的合作。

三迭纪采取了制药业务与技术平台并行的商业模式，通过开放技术平台与礼来、默克、勃林格殷格翰等企业达成合作，共同开发新产品，以加速3D打印药物技术的推广和应用。此外，三迭纪还计划将3D打印药物技术应用于仿制药领域，以实现短期回报并加速技术的规模化，为新药的研发提供支持。

杨帆团队通过学术讲座向医院、患者宣传3D打印药物技术，同时积极申报研究课题并与医疗机构合作，成功推动了《医疗机构3D打印药品分剂量片技术规程》这一团体标准的制定。该标准于2020年11月6日起实施，由广东省药学会发布，为医院使用3D打印药品分剂量片技术提供了标准化的指导。该技术已在多家医院成功应用于临床，其稳定性和有效性得到了医护人员和患者的认可。

记者了解到，药监部门也十分关注3D打印药物技术，已有监管部门到企业进行实地调研和沟通。

成森平对3D打印药物技术的未来发展充满信心。她表示，3D打印作为智能制药的创新手段，既符合新质生产力的趋势，又满足以患者为中心的准则。随着更多的新公司进入该领域，产业链将逐步完善，也必将融入全球医药生态，推动真正具备创新能力的制药公司走到国际舞台。

杨帆也表示，经常有研究所和医院联系他们团队，表达对3D打印药物技术的兴趣。“希望这项技术能以项目的形式推广到临床应用中，同时期待这项技术有更多的政策给予支持，推动行业进一步发展。”杨帆说。