藥丸也能客製化3D列印？新技術讓胃藥「漂浮更久、藥效更穩」

隨著3D列印技術在醫療與製藥領域迅速發展，個人化藥物製劑成為現今藥學研究的重要方向。近期由韓國慶北大學藥學院研究團隊發表的一項創新研究，展示了如何透過「半固態擠出式（Semisolid Extrusion, SSE）3D列印」技術，製備出可於胃部漂浮、且具長效緩釋特性的法莫替丁（Famotidine）錠劑，與傳統製造方法相比，具有簡便性和多功能性。

為什麼要開發胃漂浮錠？

胃漂浮錠是一種藥物傳輸系統，旨在延長藥物在胃中的停留時間，這可以使血液中的藥物濃度更穩定，並由於減少給藥頻率而降低副作用。這種方法還具有提高生物利用度的優勢。胃漂浮錠通過多種方法實現胃滯留，包括漂浮、膨脹、高密度系統和生物黏附系統，且不受腸道蠕動之影響。

利用HPMC與3D列印創造低密度藥錠 - 非發泡系統

本研究以羥丙基甲基纖維素（Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC）為主要成膜材料，並加入乳糖、微晶纖維素（MCC）及聚乙烯吡咯烷酮（PVP K30），調製成膏狀混合物後，利用 3D生物列印機（Dr. INVIVO 4D6）逐層堆疊列印。

研究團隊透過調控 HPMC 濃度（10%、14%、18%）及內部填充率（infill ratio：10%、30%、50%），成功製備出 9 種具有不同密度與溶出曲線的法莫替丁錠劑，且均展現良好的結構穩定性與浮力。

相較於傳統發泡系統，本方法避免了因產生二氧化碳而可能導致的腸胃不適問題。

藥錠不同填充百分比，由左到右密度增加

圖片來源：Hyun Seok Yang and Dong Wuk Kim, 2023. (Figure 2) 

實驗亮點與關鍵成果

• 浮力持續超過10小時：所有3D列印藥錠均可立即浮起（Lag time為0秒），且於模擬胃液中穩定漂浮長達10小時以上。
• 可調控釋放速率：藉由填充率與HPMC的比例變化，可設計從快速釋放至緩釋型的多種溶出曲線。
• 藥物穩定性高：DSC與PXRD分析證實列印過程中藥物結晶型態未明顯改變，確保成品品質。
• 最佳釋放模型吻合 Korsmeyer–Peppas 模型：顯示藥物主要透過HPMC基質的擴散與膨脹行為緩慢釋放。

依藥物的配方組成與填充比例，藥物溶解速度可作調控，延遲藥物的釋放速率

圖片來源：Hyun Seok Yang and Dong Wuk Kim, 2023. (Figure 8) 

未來展望：個人化藥物製劑的新契機

本研究證實SSE 3D列印不僅能製作複雜內部結構的錠劑，更能依據病患需求，量身打造浮力控制與藥效釋放曲線，為未來個人化醫療鋪路。此外，相較傳統壓錠技術，SSE列印不需高溫或高壓，適用於熱敏感性藥物或蛋白質藥劑。

參考文獻

Fabrication of Gastro-Floating Famotidine Tablets: Hydroxypropyl Methylcellulose-Based Semisolid Extrusion 3D Printing. (2023)

👉線上閱讀 DOI：https://www.mdpi.com/1999-4923/15/2/316

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