Aplicações clínicas e desafios da impressão tridimensional de medicamentos por deposição de material fundido

Abstract

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Universitário Egas MonizA tecnologia de impressão tridimensional (3D), também chamada de fabrico aditivo, é amplamente utilizada para a obtenção de objetos sólidos através da deposição de materiais por camadas ou partes sucessivas. Uma das técnicas de impressão 3D mais utilizadas em Farmácia é a deposição de material fundido (FDM), não só pela sua versatilidade, mas também pelo baixo custo associado à sua utilização. Esta técnica permite o fabrico de formas farmacêuticas sólidas adaptadas ao doente, com diferentes geometrias e com diferentes características de libertação, posicionando-se como uma técnica complementar à produção industrial convencional. Através da abordagem personalizada ao doente, a impressão 3D por FDM permite aumentar a adesão à medicação principalmente de doentes em idade geriátrica e, simultaneamente, adaptar as formas farmacêuticas às necessidades dos doentes em idade pediátrica. No entanto, esta técnica também possui algumas desvantagens como a necessidade de utilização de temperaturas elevadas durante a impressão, o incumprimento dos requisitos de boas práticas de fabrico e as formas farmacêuticas produzidas carecem de estudos clínicos que permitam verificar a sua eficácia e segurança em humanos. As principais aplicações clínicas da impressão 3D de medicamentos por FDM são a administração de múltiplos fármacos numa só administração, reduzindo o risco de não adesão à terapêutica; a administração fármacos com locais de libertação diferentes sem que os mesmo interajam ou se degradem até ao seu local de absorção, aumentando a biodisponibilidade; a administração de fármacos de forma constante através de vias alternativas às vias convencionais devido a incapacidade por parte do doente, obtendo melhores resultados terapêuticos. No futuro, a impressão 3D por FDM enfrentará os desafios de reduzir os tempos de fabrico das formas farmacêuticos, de adaptar os seus processos a outras moléculas que não suportem temperaturas tão elevadas e de obter aprovação regulamentar, permitindo a sua tranferência para grandes centros de fabrico de medicamentos, hospitais e farmácias comunitárias.Three-dimensional (3D) printing technology, also called additive manufacturing, is widely used to obtain solid objects by deposition of materials in layers or successive parts. One of the most used 3D printing techniques in Pharmacy is fused deposition modeling (FDM), not only for its versatility, but also for the low cost associated within its use. This technique allows the manufacture of solid pharmaceutical forms adapted to the patient, with different geometries and different release characteristics, positioning itself as a complementary technique to conventional industrial production. Through a personalized approach to the patient, FDM 3D printing makes it possible to increase medication compliance especially for geriatric patients and, at the same time, to adapt pharmaceutical forms to the needs of pediatric patients. However, this technique also has some disadvantages such as the need to use high temperatures during printing, non-compliance with good manufacturing practice requirements, and lack of clinical studies to verify the efficacy and safety of the dosage forms produced in humans. The main clinical applications of 3D FDM printing of drugs are the administration of multiple drugs in a single administration reducing the risk of non-adherence to therapy; the administration of drugs with distinct release sites without drug interaction or degradation until they reach the site of absorption, increasing bioavailability; the administration of drugs consistently through alternative routes instead of conventional routes due to patient incapacity, achieving better therapeutic results. In the future, FDM 3D printing will face the challenges of reducing manufacturing times for pharmaceutical forms, adapting its processes to other molecules, which cannot withstand such high temperatures, and obtaining regulatory approval, allowing its acceptance by large drug manufacturing centers, hospitals, and community pharmacies