Pharmazeutische Zeitung online
Tabletten und mehr

3-D-Drucker zur Arzneimittelherstellung

Zur Massenherstellung von Tabletten wird der 3-D-Drucker die Tablettenpresse wahrscheinlich nicht so bald ablösen. Für die individualisierte Herstellung bietet sich das Verfahren aber an. Verschiedene Techniken haben unterschiedliche Vor- und Nachteile.
Annette Rößler
03.12.2021  09:00 Uhr
3-D-Drucker zur Arzneimittelherstellung

3-D-Drucker haben sich mittlerweile vom teuren Gerät für spezielle Anwendungen in der Industrie zur technischen Spielerei für jedermann entwickelt. »Man kann 3-D-Drucker heute schon beim Discounter kaufen«, sagte Dr. Stefanie Sauer, Krankenhausapothekerin in der Apotheke des Universitätsklinikums Heidelberg, kürzlich bei einem Online-Symposium des ADKA – Bundesverband Deutscher Krankenhausapotheker. Spielzeugfiguren, bestimmte Bauteile und Werkzeuge oder auch – wie kürzlich geschehen – ein ganzes Haus können mit dem 3-D-Drucker hergestellt werden. Und auch der 3-D-Druck von Arzneiformen ist keine ganz ferne Zukunftsvision mehr.

Generell handele es sich beim 3-D-Druck um ein Fertigungsverfahren, bei dem Material schichtweise aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände gefertigt würden, informierte Sauer. »Man braucht keine speziellen Maschinen, nur den Drucker und einen Computer«, nannte sie Vorteile der Technik. Diese kämen besonders dann zum Tragen, wenn nur geringe Stückzahlen angefertigt werden sollten und die Werkstücke komplizierte Geometrien aufwiesen. Nachteile seien die immer noch vergleichsweise hohen Kosten und die Dauer der Fertigung. Beim Einsatz zur Herstellung von Arzneimitteln seien zudem die rechtlichen Grundlagen teilweise noch ungeklärt.

Binder Jetting und Schmelzschichtung

Für die galenische Anwendung kommen verschiedene 3-D-Drucktechniken infrage. Als erstes nannte Sauer das Binder Jetting, bei dem eine Klebeflüssigkeit (Binder) über kleine Düsen (Jets) in ein Pulverbett getropft wird. Das Pulver verbackt dadurch, neues Pulver wird aufgebracht und erneut betropft. Auf diese Weise wird Spritam® hergestellt, eine Levetiracetam-haltige Schmelztablette, die 2015 als weltweit erstes 3-D-gedrucktes Präparat die US-Zulassung erhielt. In Europa ist eine Zulassung allerdings noch nicht in Sicht. »Die Spritam-Tablette ist sehr porös und zerfällt extrem schnell, viel schneller als sogar schnell freisetzende andere Darreichungsformen«, informierte Sauer.

Einen Nachteil des Binder Jettings, dass nämlich viel überschüssiges Pulver anfällt, hat die Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling oder auch Fused Filament Fabrication) nicht. »Sie funktioniert ähnlich wie eine Heißklebepistole: Das Druckmaterial wird in Form von Filamenten, also langen Schnüren, in einen Druckkopf geführt und dort durch Hitze verflüssigt. Diese Flüssigkeit wird tropfenweise in Schichten aufgetragen und erstarrt dann rasch wieder«, erklärte Sauer das Prinzip.

Es liegt allerdings auf der Hand, dass auch die Schmelzschichtung einen Nachteil hat: Sie eignet sich nicht zur Verarbeitung von thermolabilen Arzneistoffen. Niedrigere Temperaturen seien laut der Referentin mit der halbfesten Extrusion (Semisolid Extrusion) möglich, bei der statt erhitzten Filamenten eine gel- oder pastenartige Masse verwendet werde. So könnten etwa Kautabletten, Suppositorien oder auch orodispersible Filme (ODF) gedruckt werden.

Wirkstofffreie ODF kämen auch als Trägermedium infrage, das dann nach dem Prinzip des 2-D-Tintenstrahldruckers mit einer wirkstoffhaltigen Lösung besprüht werde. Dies ermögliche eine individuelle Dosierung. Allerdings könnten die ODF maximal mit 50 mg Wirkstoff beladen werden – »mehr passt einfach nicht drauf«, sagte Sauer. Als Beispiel für ein Fertigarzneimittel in Form eines solchen Schmelzfilms nannte sie Bronchodirect®.

Mehr von Avoxa