Druckbare Polymer-Wirkstoff-Filamente für die individuelle orale Arzneistoffdosierung (PolyPrint)

Neue Polymere und 3D-Druck-Systeme für individuelle Arzneistoffdosierungen

Derzeit erfolgt die Herstellung von Tabletten in vollautomatischen Anlagen durch die Verpressung von Pulvergemischen. Die Produktion einer größeren Anzahl unterschiedlicher Wirkstoffdosierungen ist auf den vorhandenen Hochleistungsanlagen mit hohem Durchsatz pro Stunde nicht sinnvoll, da die Verarbeitung nur bei großen Mengen wirtschaftlich wird. Aufgrund dessen ist aktuell eine Herstellung von individuellen Arzneimitteln, die auf das Krankheitsbild und die körperliche Konstitution der Patienten (z.B. Stoffwechselkrankheiten oder metabolische Besonderheiten) angepasst sind, nicht möglich. Besonders gravierend ist dies für Patientengruppen, die häufig nicht verfügbare Wirkstoffdosierungen benötigen, z.B. Kinder. Für diese Patientengruppen kann häufig keine adäquate Therapie gewährleistet werden. Auch die Kombination von mehreren Wirkstoffen in individuellen Dosierungen in einer Tablette ist im Rahmen der derzeitigen Produktion nicht möglich oder unwirtschaftlich. Das interdisziplinäre Konsortium des Projekts PolyPrint erforscht Polymere, Formulierungen mit Wirkstoffen und 3D-Druckverfahren gemeinsam in einem ganzheitlichen Ansatz, um das Potenzial von 3D-Druckverfahren für die zukünftige Produktion von Arzneimitteln in Deutschland zu erschließen.

Neuartige Herstellverfahren aus dem Bereich des 3D-Drucks eröffnen neue Möglichkeiten maßgeschneiderte orale Darreichungsformen mittels Fused Deposition Modeling (FDM) zu generieren. Das Projekt PolyPrint nutzt dieses 3DDruck-verfahren und entwickelt es für die pharmazeutische Produktion weiter. Käuflich erwerbbare Rohstoffe sind für pharmazeutische Zwecke nur sehr bedingt geeignet. Im Rahmen des Projekts PolyPrint werden deshalb neuartige Polymere erforscht, die die geeignete Kombination aus Flexibilität, Viskosität, thermische Stabilität und Schmelztemperatur aufweisen. Bei der Entwicklung der Polymere liegt der Fokus auf völlig neuen Kombinationen und Anordnungen bereits zugelassener Polymerbausteine, die eine Realisierung der benötigten Polymereigenschaften erlauben. Dabei steht die präzise Einstellung der thermophysikalischen Eigenschaften der Polymere im Vordergrund, die maßgeblich für die Verarbeitungstemperaturen und damit für mögliche Polymer-Wirkstoffkombinationen sind.