Individualisierte Tabletten durch 3D-Druck

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Berlin - Werden 3D-Drucker in Zukunft die Arzneimittelherstellung revolutionieren? Forscher der TH Köln und der Heinrich-Heine-Universität (HHU) in Düsseldorf beschäftigen sich seit Sommer mit den Möglichkeiten des 3D-Drucks in der pharmazeutischen Produktion – im Fokus stehen individualisierte Arzneimittel.

Die Vorteile von individualisierten Medikamenten sind eine erhöhte Wirksamkeit, die gleichzeitig mit weniger Nebenwirkungen einhergeht. Mit dem 3D-Drucker könnten solche Arzneien effektiv in kleinen Mengen hergestellt werden: Daher beschäftigen sich die Wissenschaftler mit Arzneimitteln unterschiedlicher Dosis für individualisierte Kleinst- und Kleinchargen. Für das Projekt verwenden die Forscher einen pharmazeutischen Schmelzextruder: In ihm werden die Ausgangssubstanzen für die jeweiligen Medikamente vermischt und unter anderem mit bioresorbierbaren Polymeren, die der Körper abbauen kann, aufgeschmolzen.

Ebenfalls verwendet wird ein neu entwickeltes Drucksystem, mit dessen Hilfe orale Darreichungsformen hergestellt werden können. „Unser Augenmerk liegt darauf, ein absolut homogenes Gemisch herzustellen, das den Qualitätsstandards der Arzneimittelherstellung entspricht und jederzeit reproduzierbar ist“, erklärt Dr. Julian Quodbach vom Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der HHU, das für die Entwicklung und Erforschung der Wirkstoff-Polymermischungen zuständig ist. Insbesondere die Produktion von Medikamenten mit sehr geringer Wirkstoffdosierung sei dabei die Herausforderung.

Das neuartige Drucksystem wird vom Labor für Fertigungssysteme der TH Köln entwickelt. Es schließt direkt an den Extrusionsprozess an und soll etwa 100 Tabletten pro Stunde produzieren. „Wenn der Extruder einmal optimal eingestellt ist, muss er dauerhaft fördern und kontinuierlich Material liefern, um die Qualität und Gleichförmigkeit der Tabletten zu garantieren“, erklärt Tilmann Spitz von der TH Köln. Das Drucksystem hingegen arbeite diskontinuierlich und müsse prozessbedingt kurze Pausen einlegen, damit die einzelnen Darreichungsformen nicht durch Stränge verbunden seien und kein Material vergeudet werde. Um diese Problematik zu umgehen, will das Team ein Puffersystem entwickeln: In ihm soll das Material für eine gewisse Zeit bei Schmelztemperatur gespeichert und später wieder abgegeben werden können.

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