3D打印技术助力药物制造领域：药物3D打印公司蓬勃发展
时间：2023-10-02 21:16 来源：南极熊 作者：admin 阅读：次
三迭纪
三迭纪（南京三迭纪医药科技有限公司），成立于 2015 年，总部位于中国南京，公司全球首创了熔融挤出沉积（MED®）药物 3D 打印技术，能够实现药物的精确控制释放，提高了药物的疗效和安全性。
三迭纪已完成了多轮融资，2023年9月，宣布完成1.5亿元人民币Pre-C轮融资，主要用于加速3D打印药物管线的临床研究和3D打印药物技术的商业化进程。本轮融资由国鑫投资领投，高脉联合家族办公室和老股东东富龙科技集团股份有限公司董事长郑效东先生跟投，华兴资本担任本轮融资的独家财务顾问。此前，三迭纪已完成了6轮融资，投资方包括天士力集团、晨兴创投（Morningside)、火山石投资、道彤投资、云启资本、郑效东先生、经纬创投、CPE源峰、上海科创基金、勤智资本等知名机构和个人。
三迭纪作为数字制药工艺的技术提供商，正在探索药物3D打印技术的丰富应用场景。我们与全球药企进行广泛的商业合作，既有产品层面的合作，也有技术解决方案的合作。目前，已和礼来、勃林格殷格翰、默克、西门子、曙方等多家跨国公司及国内药企达成合作。
技术介绍
●创新技术:创建 MED 3D 打印机和 MED 3D 打印系统，提供从早期开发到商业生产的端到端解决方案。利用创新和高效的“按设计配方”方法设计具有独特内部和外部结构的剂型。
●连续制造工艺:一种独特的增材制造(3D 打印)工艺，可将原材料不断转化为最终产品。
●应用/价值:为药品开发提供增值技术解决方案，包括剂型设计、产品开发、制造和药品供应。
技术原理
MED 3D 打印是一种增材制造工艺，在连续工艺中利用熔化的赋形剂、API和混合材料的精确逐层沉积来生产包含独特的内部和外部几何结构的药物递送系统，以控制药物释放以传统配方和压片技术无法实现的方式。MED直接将粉末状的原料药和辅料混匀熔融，再以高精度挤出，层层打印成型，制备成预先设计的三维结构药物制剂。
MED使用混匀挤出装置，可有效实现原料药和辅料粉末的混合、熔融和输送，为连续化进料和打印提供了可能；使用精密挤出装置可实现高精度打印；并通过多个打印站协同打印和打印头阵列等创造性的工程学技术手段，利用多材料构建药物复杂的内部三维结构并实现高效率、高通量的规模化生产，解决了FDM等同样基于材料挤出成型原理的3D打印技术在药物制备上的不足。
技术特点
●创新的增材制造工艺:与传统制药制造相比，具有颠覆性的制造工艺。专为满足制药行业需求而量身定制的新型3D 打印技术
●简化的连续制造过程:简化从原材料到片剂的一步制造，无需生产前或生产后处理
●以商业规模制造的 3D 结构:多个打印头和工作站允许将材料制造成商业规模的复杂结构
●用途广泛:适用于各种给药途径的固体剂型，包括口服、植入物、皮肤等。
Multiply Labs
Multiply Labs由来自麻省理工学院的工程师和米兰大学的药学科学家于2016年创建，是一家位于美国南旧金山的初创公司。Multiply Labs通过两步法制备个性化药物剂型，第一步通过FDM技术打印带有隔间、且隔间大小可调整的胶囊。通过线材以及胶囊隔间的设计，可以实现药物释放时间的拖迟，达到一次服药、药物多时间点起效的效果。第二步采用自动化的填充生产线往胶囊壳中填充药物或营养剂，可以将多种药物置于一个胶囊剂的不同腔室当中实现复方处方的效果。
Multiply Labs利用机器人高效地制造精密胶囊，用于：
●临床应用：快速生产需要先进剂型的临床试验
●商业应用：工业化生产精密胶囊（任何剂量和组合）
●范式转变：从传统的后处理测试到实时数据。
Aprecia
Aprecia是为数不多的获得FDA批准的3D打印药物产品公司之一。2015年产品获得批准后，就开始规模化商业运营。现在，它有核心的药物3D打印技术，包含可进行敞开式和腔内打印的粘合剂喷射3D打印系统；还拥有先进的配方和快速的原型制作平台；特别是发明了专利的ZipDose平台，可快速溶解口服剂量。除了生产自己的药品之外，Aprecia还许可其他公司来使用技术平台，扩大业务范围。
ZipDose技术
ZipDose技术是世界上第一个经过FDA认证的商业规模的3D打印药品，帮助药品制造商开辟新的治疗领域。粉末液体3D打印是一种可以逐层形成物体的新技术，最初是在1980年代后期由麻省理工学院（MIT）开发，它是一种快速成型技术。从1993年到2003年，这项工作扩展到了组织工程和制药领域。制药领域的应用权利已经独家授权Aprecia。
通过使用水性液体将多层粉末粘合在一起，独特的受专利保护的3D打印技术平台可用于解决多个治疗领域中最棘手的治疗难题。核心优点包括：
●更高的剂量：载药量高达1,000毫克
●快速溶解：口服药物，在有些时候可能会给患者带来给药或吞咽的困难；通过3D打印过程中形成的多孔结构，药品在与液体接触时可迅速溶解。
●掩味：可以应用掩味增强技术
FabRx
FabRx由英国伦敦大学学院（University College London, UCL）的两位教授Abdul Basit和Simon Gaisford于2014年创建，是3D打印药物领域最活跃的公司之一。FabRx全面探索研究了各种适用于药物3D打印的技术：FDM技术、SLA技术、SLS技术、SSE技术、DPE技术。FabRx明确商业方向为个性化给药，开发了桌面3D打印机M3DIMAKER和软件M3DISEEN。FabRx新开发的直接粉末挤出（Direct Powder Extrusion，DPE）技术，可快速灵活地制备多种药物剂型，能更好地应用于个性化制药场景。
FabRx表示用于个性化医疗和小批量生产的药物 3D 打印机、软件和药物墨水服务，是药物开发和临床试验的理想选择。曾经为枫糖尿症患儿制备个性化药物，研究性临床试验结果表明其能够更好控制患者体内亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸的血液水平，且味道和颜色患者接受度高。FabRx与法国Gustave Roussy癌症中心开展合作，开发个性化药物用于早期乳腺癌症治疗。
●M3DIMAKER 1 是单打印头药物 3D 打印机，非常适合用于人类和兽医精准医学和药物开发的个性化药物和医疗设备的研究和小批量制造。
●M3DIMAKER 2 是多打印头制药 3D 打印机，能够快速制造用于人类和兽医精准医学和药物开发的复合药丸。该打印机具有 3 个打印头附件，非常适合更高吞吐量、大批量的个性化药品和医疗设备制造。
Merck KGaA（德国默克）
Merck KGaA（德国默克）于2020年2月宣布，计划使用粉末床熔融3D打印技术开发和生产药物用于临床试验，并与全球最大的选择性激光烧结（SLS）3D打印设备制造商德国EOS旗下的AMCM签订了合作协议，开发规模化药用3D打印设备用于商业化生产，预估在未来可实现10万片/天的产能。与传统制药技术相比，默克认为3D打印技术能够提供快速灵活的方法来生产具有不同成分、剂量或释放特性的药物配方，简洁的生产工艺可以让药片制造变得更快、更便宜，不仅可以加速新药产品的研发，也可以有效节约成本昂贵的原料药在处方开发阶段的消耗。
另一方面，德国默克的药用辅料公司也使用FDM 3D打印对制备线材的药用辅料和载药后的释放行为进行了研究，并且基于Arburg的塑料无模成型（Arburg Plastic Freeforming, APF）技术开发了熔融滴注成型（MDD）技术，但都处于早期探索阶段。
MSD（美国默沙东）
MSD（美国默沙东）选择使用FDM技术作为一种工具来加速具有药物释放需求的新药产品早期开发。他们通过FDM和灌注打印结合的方式，快速制备小批量的不同释药特征的药物剂型，由早期临床试验筛选出具有理想药时曲线的药物剂型原型，但到临床中后期和商业化生产阶段时，默沙东仍然沿用传统制药技术进行生产。
药物3D打印的未来发展
在制药行业的历史发展中，尽管人们对制药的流程和成本进行了优化，但其缺乏灵活度，不一定与药物开发或多元化的临床需求相兼容，而药物3D打印具有高度的灵活性，且生产过程是数字化、连续化的，具有变革现有设计、制造和使用药物方式的潜力。
●在药物设计上，药物3D打印可以通过打印材料的选择、模型的设计和工艺参数的调节来控制药物的外观形状和内部结构，从而更好地控制药物释放周期、释放位置及释放速率，进而解决多种临床需求。
●在药物制造上，与传统制药工艺相比，药物3D打印生产工艺简洁，所需设备更小，可实现按需生产。
●在药物使用上，药物3D打印凭借高度灵活性使个性化用药成为可能，通过为每位患者个体单独设置剂量或定制复方药物，提高用药安全性和依从性。
药物3D打印行业发展挑战
药物3D打印是可见的最有能力改变药物制造的下一代技术，但其在开发和应用方面仍面对较大的挑战。在技术开发方面，尽管目前市面上有多种商用3D打印机，但大多很难直接“迁移”到制药上。需要从0开始，为满足制药要求和药品法规而开发专用设备，还需对制药工艺和药物剂型设计进行辅料研究，对药物三维结构新剂型的释放机制进行体内外研究和验证。技术整体开发难度大，对人员要求高，需要工程学、材料学和药学等诸多专业学科人才的通力合作。
在技术应用方面，由于3D打印药物使用全新的制药技术，对于药物3D打印公司，需走通特定国家的法规路径保障产品未来实现商业化。对于监管机构，需要适应并接受3D打印作为药物的制造方式，并为新技术带来的变革做好准备。药物3D打印生产过程连续化、数字化，是各国监管部门所推进的产业改革方向。
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