英國團隊研發出能製程藥物的3D列印反應器

Robert Service, You could soon be manufacturing your own drugs—thanks to 3D printing, Science, 2018/1/18.


【本刊訊】這幾年來,3D列印已被廣泛運用在各種領域中,從工業的各種零件到醫療用的人工血管或器官等。但科學家並不滿足於此,最近,英國格拉斯哥大學(University of Glasgow)的研究人員嘗試製作出的3D列印機,是一台能夠從一些簡單的、廣泛使用的化合物和其他化學品,合成出所需的藥物。

其實,研究團隊早在2012年時,就嘗試做出一種稱之為reactionware的反應器,在此3D列印反應器中含有催化劑和需要進行特定反應的各種成分。通過添加這些起始化合物,能夠合成各種簡單的化合物,包括一種含環的有機化合物—— 乙苯(ethylbenzene)。

不過,當時其他的科學家質疑此方法是否能製造出更複雜的化合物,像是藥物。因此,研究團隊決定接受挑戰,嘗試找出透過反應器列印出藥物的方法。經過多年的努力,研究團隊成功研究出新的列印方法,研發出從過濾到蒸發不同溶液的反應容器,能進行包含12種獨立步驟的4種不同化學反應。

此反應器在通過正確的時間和精確的順序添加不同的試劑和溶劑後,能夠將起始化合物轉化出像是貝克芬(Baclofen)的肌肉鬆弛劑。研究團隊進一步進行實驗,透過設計不同時間、不同試劑和不同順序下進行不同化學反應後,此反應器能產生包括抗潰瘍和抗食道逆流等藥物。

研究人員表示,透過這種方法能夠直接挽救供不應求、供需失衡或難以在工廠的大型設備上量產的藥物。另外,也能將某些在市場上相對較小眾的、需求量小的藥物但在藥物市場上卻又不可或缺的藥品,透過這種方式生產,以造福更多患者。然而,透過3D列印方式製造出藥物大大降低了合成藥物的門檻,這也代表著可能會有更多不法的合成藥物透過此方式被生產、或有更多的藥物被濫用。

不過,此研究的研究人員之一的克羅寧(Leroy Cronin)表示,利用這個反應器有一項益處,就是能杜絕市場上的假藥,在全球,某些藥品製造商利用惰性或是危險的化合物取代活性藥物成分。據估計,在一些發展中的國家,假藥佔總藥品總量的30%,而每年合法的製藥公司成本則高達2000億美元。

由於此反應器是使用分佈式的方式化學生產、製造,為了要確保藥品符合製造標準下,因此每個反應器只能生產出一種藥品。縱使發現這項藥物3D列印反應器,克羅寧也認為這是一項很大的挑戰,不論是未來在法律上如何監管此種新式製藥方式,或是當藥物走向市場後,美國食品藥物管理局(FDA)等機構如何重新制定藥品安全性與驗證規則等,以確保此反應器製備出的藥品安全無虞。


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