3D PRINTING OF MEDICINES IN THE DEVELOPMENT OF ALTERNATIVE PHARMACEUTICAL FORMS IN PEDIATRY: AN INTEGRATIVE REVIEW
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cs10202501132246
Paulo André Lima Lemos1
Karícia Lima de Freitas Bonfim Nery2
Elenise Penha Viveiros3
Ceres Lima Batista4
Resumo
É sabido da necessidade de medicamentos individualizados para idosos e crianças, uma vez que ambos têm peculiaridades no que diz respeito ao seu corpo e fisiologia. Desse modo, é necessário o desenvolvimento de formas farmacêuticas alternativas, como as produzidas a partir de uma impressora 3D, que almejam um tratamento mais individualizado ao paciente. À vista disso, o objetivo deste trabalho foi analisar os benefícios e limitações da produção de excipientes a partir de técnicas de impressão 3D. Esta é uma revisão bibliográfica do tipo integrativa, de caráter observacional, descritivo e abordagem qualitativa. Nesse sentido, foram eleitos 11 artigos sujeitos a análise e discussão dos resultados. Atualmente na indústria farmacêutica, houve um crescimento da compreensão de que a adoção de formulações individualizadas podem ser a solução para uma terapia de sucesso, sendo uma delas os medicamentos produzidos por impressão 3D, construindo um produto de acordo com as especificidades de quem estará destinado o medicamento. No momento presente, por motivos éticos e legais, ensaios clínicos em crianças são relativamente escassos, limitando a aquisição de conhecimentos sobre o assunto e levando muitas vezes a adaptações de medicamentos desenvolvidos para adultos. A impressão 3D de medicamentos surge como uma alternativa precisa e individualizada para a farmacoterapia, oferecendo diversas vantagens, possibilitando a confecção de formas farmacêuticas variadas, que sejam atrativas visualmente ao público pediátrico. Todavia, por se tratar de um estudo recente, ainda não há evidências clínicas suficientes para que a impressão 3D de formas farmacêuticas se estabeleça oficialmente como um método seguro e eficaz.
Palavras-chave: Sistemas de liberação de medicamentos. Pediatria. Impressão 3D. Formas farmacêuticas.
ABSTRACT
The need for individualized medicines for the elderly and children is well known, since both have peculiarities when it comes to their bodies and physiology. Thereby, it is necessary the development of alternative pharmaceutical forms, such as those produced using a 3D printer, which aim to provide a more individualized treatment for patients. In this view, the objective of this study was to analyze the benefits and limitations of producing excipients using 3D printing techniques. This is an integrative literature review, with observational, descriptive characteristics and a qualitative approach. Eleven articles were selected for analysis and discussion of its results. Currently in the pharmaceutical industry, there has been a growing understanding that the adoption of individualized formulations can be the solution for a successful therapy, one of them being drugs produced by 3D printing, building a product according to the specifics of who the drug will be intended for. At the present time, for ethical and legal reasons, clinical trials on children are relatively scarce, limiting the acquisition of knowledge on the subject and often leading to adaptations of drugs developed for adults. 3D printing of medicines has emerged as a precise and individualized alternative for pharmacotherapy, offering several advantages, making possible the manufacturing of varied pharmaceutical forms that are visually appealing to the pediatric public. However, as this is a recent study, there is still not enough clinical evidence to officially establish 3D printing of pharmaceutical forms as a safe and effective method.
Keywords: Drug delivery systems. Pediatrics. 3D printing. Pharmaceutical forms.
1. INTRODUÇÃO
De acordo com o Plano de Ação Global para a Segurança do Paciente para 2021 a 2030, cerca de 134 milhões de eventos adversos ocorrem em hospitais de média e baixa renda todos os anos e aproximadamente 2,6 milhões dessas complicações são óbitos. Dados como este, demonstram a relevância preocupante de casos relacionados a eventos adversos e a importância de se criar métodos de intervenção para minimizar a ocorrência dessas complicações causadas por erros de medicação (Organização Mundial da Saúde, 2021).
É sabido da necessidade de medicamentos individualizados para idosos e crianças, uma vez que ambos têm peculiaridades no que diz respeito ao seu corpo e fisiologia, tornando-os mais suscetíveis a efeitos adversos. Diante disso, o avanço constante da medicina associada à tecnologia tornou possível o desenvolvimento de formas farmacêuticas alternativas, como as produzidas a partir de uma impressora 3D, que almejam um tratamento mais individualizado ao paciente, permitindo uma manipulação personalizada, respeitando suas especificidades (Ganchinho, 2023).
A tecnologia de impressão 3D é relativamente recente, com início na década de 70 com o francês Pierre Ciraud que descrevia o método como a aplicação de materiais em pó e a subsequente solidificação de cada camada através da ação de lasers de alta potência (Jamróz et al., 2018). Desde então esta tecnologia vem se aperfeiçoando cada vez mais com o passar dos anos, alcançando também a indústria farmacêutica no desenvolvimento de medicamentos como o Spritam® (levetiracetam), o qual foi o primeiro medicamento fabricado a partir da tecnologia 3D no ano de 2015, e outros posteriormente também como Diltiazem, Pramipexol, Ondansetrona, Isoniazida, Rifampicina, Metformina e Ciprofloxacino (De Araujo et al., 2023).
Ademais, dentre as vantagens da técnica de impressão 3D, estão presentes os fármacos de liberação controlada que tem como características: melhor seletividade, com direcionamento do princípio ativo e alvos específicos e obtendo altas concentrações de fármaco no sítio de ação; controle da liberação do princípio ativo no organismo; diminuição de efeitos como doses tóxicas e subterapêuticas. Esses benefícios permitem uma formulação ainda mais individualizada, visando melhor adesão e diminuição do risco de efeitos adversos (Bizerra & Silva, 2016).
Diante disso, o objetivo geral deste trabalho é analisar os benefícios e limitações da produção de excipientes a partir de técnicas de impressão 3D com a finalidade de obter formas farmacêuticas alternativas, em especial as formas de liberação controlada, que busquem um tratamento farmacoterapêutico mais individualizado e seguro para o público pediátrico.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Farmacoterapia Pediátrica
Segundo a Organização Mundial da Saúde, pacientes pediátricos são um dos indivíduos mais suscetíveis a eventos adversos quanto ao uso de medicamentos, isso acontece tanto na área hospitalar como na atenção primária, ambulatorial ou no cuidado domiciliar. Tais ocorrências acontecem predominantemente no processo de prescrição, preparo e administração de medicamentos e o motivo para isso é em sua maioria a falta de ensaios clínicos sobre o uso de medicamentos na pediatria e a ausência de formas farmacêuticas apropriadas (França et al., 2023).
As crianças estão mais sujeitas a erros de medicação se comparadas aos adultos, isso se deve à variação de peso contínua por conta de seu rápido crescimento e a necessidade de ajustes de doses frequentes. Outras complicações comuns aos adultos também estão presentes, sendo eles a dificuldade para se comunicar com o paciente e os atrasos ou erros no diagnóstico (Motta, 2020).
Ademais, as constantes mudanças que acontecem no desenvolvimento da população pediátrica afetam diretamente a disponibilidade dos fármacos. Essas mudanças podem se estender até o final da adolescência e são variáveis, o que torna técnicas como padronização de doses, mg/kg/dose ou área de superfície corporal, ineficientes para garantir a segurança da medicação no paciente. Um caso infortúnio sobre a tentativa de padronização de doses em pacientes infantis, foi a síndrome do bebê cinzento causada pelo cloranfenicol. Em 1959, após iniciarem o tratamento com cloranfenicol, crianças apresentaram sintomas como distensão abdominal, vômitos, cianose, colapso cardiovascular, podendo até mesmo chegar à morte (González, 2016).
À vista disso, o público pediátrico possui características farmacológicas particulares no que diz respeito à Farmacocinética e Farmacodinâmica. Quanto à Farmacocinética, essas peculiaridades se manifestam nas quatro fases: absorção, distribuição, metabolização e excreção (Lima-Dellamora, 2019).
Na fase de absorção, alguns fatores fisiológicos podem afetar a absorção oral dos medicamentos como o pH gástrico de neonatos, o qual se encontra entre 2 e 3 nas primeiras vinte e quatro horas de vida e depois se eleva a uma faixa de 6 a 8 devido a uma pausa na produção de ácido clorídrico pelas células parietais gástricas. Esse período de alcalinização do estômago pode durar até os três anos de idade (Medeiros et al., 2020).
Conforme acontecem modificações na composição corporal com o passar da idade, valores de distribuição dos fármacos também se alteram. Um desses valores corresponde à produção de albumina, proteína plasmática com maior capacidade de ligação a fármacos, que em recém-nascidos é reduzida e consequentemente aumenta a porção livre de fármacos, podendo elevar efeitos terapêuticos até um nível tóxico (Santos, 2019).
Em relação ao metabolismo, a fase de primeira passagem de alguns fármacos pode ser proeminente em crianças e neonatos, invalidando a estratégia de diminuir doses levando em consideração mg do medicamento pelo peso da criança. Isso se dá pelo fato de que a depuração hepática é maior nesse público e consequentemente uma atividade hepática maior. Também há particularidades na fase de excreção, especificamente para os recém-nascidos, os quais têm sua taxa de filtração glomerular reduzida, dobrando o valor após uma semana de vida e atingindo valores semelhantes aos de adultos quando chegam a um ano de idade (Batchelor & Marriot, 2015).
2.2 Sistemas de Liberação Controlada
No tratamento com medicamentos tradicionais em pacientes no geral, a concentração do fármaco atinge picos máximos e mínimos não muito tempo após ser administrado, o que torna difícil sustentar uma janela terapêutica, visto que manter substâncias entre esses extremos sem atingir doses tóxicas ou ineficientes requer a administração do mesmo medicamento mais de uma vez ao dia, a fim de manter os níveis de concentração constantes (Basto et al., 2016).
O sistema de liberação controlada de fármacos tem como objetivo manter a concentração de um fármaco dentro de sua janela terapêutica por períodos prolongados por meio da utilização de uma única dose (Bizerra & Silva, 2016).
Atualmente há diversos tipos de sistemas de liberação controlada, dentre eles estão as nanopartículas poliméricas, nanopartículas inorgânicas, os lipossomas e as ciclodextrinas (Rehan et al., 2024).
As nanopartículas poliméricas podem ser fabricadas a partir de monômeros ou polímeros pré-formados, conferindo uma ampla diversidade estrutural e possibilitando ao fármaco estar em diferentes áreas da nanopartícula, como no núcleo, adsorvido na superfície ou disperso na partícula. Tais variedades de composição, permitem que as nanopartículas poliméricas sejam utilizadas como veículo tanto para compostos hidrofóbicos como hidrofílicos. Quanto à sua forma, podem se apresentar como nanoesferas, sistemas homogêneos compostos por uma matriz polimérica sólida, ou nanocápsulas, revestidas por uma membrana polimérica, isolando o núcleo do meio externo (Marques, 2022).
Além disso, nanopartículas inorgânicas, nanocarreadores bastante eficazes no transporte de genes, os quais apresentam amplas oportunidades de utilização, tais como a funcionalização facilitada com os grupamentos tiol e silano, melhorando a interação com biomoléculas através da estabilidade térmica e química. (Rehan et al., 2024).
Há também os lipossomas, vesículas de tamanho microscópico constituídas por bicamadas lipídicas com um meio aquoso entre as camadas, que possibilitam o transporte tanto de substâncias lipofílicas como hidrofílicas. Do mesmo modo, as ciclodextrinas são oligossacarídeos formados por unidades de glicose que ao se juntar a um fármaco lipofílico formam um complexo capaz de ser solubilizado em meio aquoso, melhorando características como biodisponibilidade, permeabilidade nas membranas, minimizando a instabilidade do medicamento (Melo et al., 2020).
Tendo em vista as informações já elucidadas, os sistemas de liberação controlada de fármacos apresentam diversos benefícios para os profissionais da saúde e a população como um todo. São eles, uma ligação mais eficiente aos receptores das células, maior proteção contra deteriorações causadas por pH e enzimas, manipulação do tempo de meia vida e consequente biodisponibilidade, além de permitir o transporte de vários fármacos simultaneamente (Araújo, 2019).
2.3 Impressão 3D em Ciências Farmacêuticas
Desde a sua criação até a atualidade, com o progresso da tecnologia de impressão 3D, foram desenvolvidos vários métodos com diferentes materiais e aplicações. No âmbito da medicina, os modelos que mais se sobressaem são os baseados em extrusão, solidificação de líquidos e solidificação de pós (Jamróz et al., 2018).
Dentre os modelos de impressão 3D citados, o mais utilizado é o método por extrusão, devido à sua flexibilidade e praticidade. Dentre os materiais disponíveis nas formulações envolvendo a extrusão, estão as chamadas biotintas, usadas na elaboração de carreadores celulares, e as tintas alimentícias, destinadas à produção de alimentos. Esse modelo apresenta um processo de impressão rápido e controlado, além de possibilitar a manipulação do tamanho das estruturas (Agarwal, Constantini & Maiti, 2021).
Outro modelo pertinente a ser citado é a solidificação de líquidos, que consiste no depósito seletivo de gotículas em um substrato, seguido pela solidificação da substância. Esse modelo, assim como os outros, fornece vantagens significativas na produção de formas farmacêuticas orais, reduzindo o número de etapas de produção, além de possibilitar a elaboração de formulações com dosagem única para cada paciente (Cader et al., 2019).
Similarmente à solidificação de líquidos, também existe o modelo de solidificação de pós, baseado no disparo de gotículas de tinta em camadas de pós que se fundem, resultando em um sistema poroso. Para manter a estabilidade mecânica das formas farmacêuticas sólidas no modelo de solidificação de pós, são necessários ligantes poliméricos e as chamadas camas de pós (Gottschalk, Bogdahn & Quodbach, 2023).
2.4 Medicamentos Desenvolvidos por Impressão 3D
Atualmente, já existem alguns estudos que trabalham com a confecção de medicamentos obtidos por impressão 3D. São eles: Diltiazem, Pramipexol, Ondansetrona, Isoniazida, Rifampicina, Metformina e Ciprofloxacino (De Araujo et al., 2023).
O estudo de Gioumouxouzis (2020) buscou criar um modelo de Diltiazem, colocando o fármaco em um núcleo osmótico ativo permeável constituído por álcool polivinílico e osmógenos, envolvido por um invólucro externo composto de acetato de celulose, um derivado da celulose, muito utilizado na fabricação de revestimentos semipermeáveis. O objetivo da pesquisa foi criar doses personalizadas com propriedades osmóticas que demonstrem modelos de liberação de fármacos através do método de Fabricação por Filamento Fundido (FDM).
Assim como no Diltiazem, foi realizado outro estudo fazendo uso do método de modelagem de deposição fundida, utilizando o Pramipexol como modelo. O objetivo foi criar comprimidos de liberação imediata com diferentes perfis de taxa de dissolução ao realizar modificações físicas (Gültekin et al., 2019).
Outro medicamento produzido com auxílio das técnicas de impressão 3D foi a Ondansetrona, com o ingrediente farmacêutico ativo incorporado em complexos de ciclodextrinas e logo depois combinados com enchimentos de manitol. O método de impressão empregado no trabalho de Allaham et al. (2020) foi a sinterização seletiva a laser. O propósito do trabalho foi avaliar a viabilidade de formas farmacêuticas sólidas orodispersíveis fabricados a partir de impressão 3D, mais especificamente com o método de Sinterização Seletiva a Laser (SLS).
Fazendo uso do método FDM, foi projetado um comprimido com duas camadas, contendo os fármacos rifampicina e isoniazida como modelo. A proposta do estudo foi desenvolver um medicamento efetivo no tratamento de tuberculose. Rifampicina foi preparada para ser liberada no pH ácido do estômago, sendo formulada em uma matriz de hidroxipropilcelulose, e a isoniazida foi preparada para ser liberada no pH básico das partes iniciais do intestino, sendo formulada em uma matriz de succinato de acetato de hipromelose (Tabriz et al., 2021).
Desenvolveram ainda no estudo de Ibrahim et al. (2019), comprimidos que incluem metformina na sua composição e impressos a partir do método modelagem de deposição fundida. Algumas modificações foram realizadas na formulação com o objetivo de melhorar características da droga, como solubilidade, adicionando filamentos de álcool polivinílico em uma solução de etanol levemente diluído a 10% de água e metformina.
Da mesma forma, foram fabricadas formas farmacêuticas sólidas compostas por álcool polivinílico e o antibiótico ciprofloxacino, usando impressoras 3D com o método FDM. O objetivo do projeto foi demonstrar a importância do polímero álcool polivinílico, ao destacar sua adesão com drogas e influência nos processos de impressão 3D (Saviano et al., 2019).
3. METODOLOGIA
Esta é uma revisão bibliográfica do tipo integrativa, de caráter observacional, descritivo, com abordagem qualitativa.
O estudo foi organizado nas seguintes etapas: elaboração da questão norteadora, revisão e amostragem na literatura, coleta de dados, análise crítica dos trabalhos e discussão dos achados. Para seleção dos artigos, foram utilizadas as bases de dados: Scientific Electronic Library Online (SCIELO), Biblioteca Virtual em Saúde (BVS) e Portal de periódicos EBSCO nos idiomas português, espanhol e inglês.
A relevância dos estudos achados se deu também a partir da questão norteadora “Quais as vantagens da implementação de uma nova forma farmacêutica a partir de uma impressora 3D no tratamento de pacientes pediátricos?”
Em conformidade com o Descritores em Ciências da Saúde (DeCS), os seguintes descritores foram aplicados no idioma português: “sistemas de liberação de medicamentos”, “pediatria”, “impressão 3D” e “formas farmacêuticas”, utilizados com a combinação do operador booleano “AND”. Ao final da busca, foram encontrados 694 trabalhos, que seguiram posteriormente de uma cuidadosa análise.
Para a identificação dos estudos relevantes, foram incluídos artigos, dissertações, teses e monografias, os quais se apresentavam disponíveis na íntegra, completos e publicados durante o recorte temporal de 2019 até 2024. O período em que foi realizada a busca e coleta dos estudos se deu ao longo dos meses de Março a Outubro de 2024.
Os critérios de inclusão foram: trabalhos que no título e/ou resumo retratavam acerca da temática, sendo redigidos nos idiomas português, espanhol e inglês, e artigos que retratavam os objetivos e a temática do estudo.
Em contrapartida, foram excluídos da pesquisa estudos incompletos, que não faziam referências ao objetivo do estudo, duplicados nas bases de dados e fora do recorte temporal ao se analisarem os resumos dos artigos lidos.
A revisão integrativa iniciou ao subtrair 5 estudos que se encontravam incompletos. Dando prosseguimento, foi realizada a verificação dos títulos e resumos dos artigos presentes nas bases de dados, totalizando 565 estudos excluídos por não estarem de acordo com a temática proposta para este trabalho.
Findando a etapa de exclusão dos trabalhos que não tinham relação com o tema, foi realizada a análise dos artigos restantes, selecionando os mais relevantes e filtrando somente aqueles que conferem aos objetivos e critérios estabelecidos.
Desse modo, em conformidade com a Figura 1, a exclusão dos estudos pesquisados resultou em um total de 11 artigos elegidos e posteriormente discutidos de forma detalhada. Os artigos selecionados demonstraram ser fundamentais para a realização do trabalho, uma vez que proveram informações essenciais acerca do tema ampliando e permitindo uma melhor organização das ideias relacionadas.
Figura 1. Fluxograma baseado no modelo PRISMA para triagem dos trabalhos pesquisados.
Fonte: Autor, 2024.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com base na pesquisa realizada nas bases de dados, foram elegidos 11 trabalhos acerca do desenvolvimento de formas farmacêuticas alternativas com base em excipientes fabricados a partir de impressão 3D, com o objetivo de melhorar a farmacoterapia de pacientes pediátricos. Por conseguinte, foram organizados em um quadro os seguintes tópicos: título, autor, ano de publicação, objetivos e principais achados.
Quadro 1. Descrição com as informações gerais dos estudos analisados, segundo título do artigo, autor, ano de publicação, objetivos e principais achados.
| Título | Autor / Ano | Objetivos | Principais achados |
| Formas farmacêuticas inovadoras em pediatria | Ganchinho, 2023. | Analisar as características únicas da população pediátrica e a escassez de medicamentos adequados, além de entender o propósito de formulações individualizadas para pacientes pediátricos em um contexto hospitalar. | As formulações pediátricas geralmente carecem de formas farmacêuticas apropriadas e a impressão 3D pode personalizar os medicamentos de acordo com as necessidades das crianças. |
| 3D printing of amorphous solid dispersions: A comparison of fused deposition modeling and drop-on-powder printing | Gottschalk, Bogdahn & Quodbach, 2023. | Comparar as técnicas de impressão Fabricação por Filamento Fundido (FDM) e Drop-on- Powder (DoP), focando no impacto que podem causar nas propriedades de comprimidos. | No geral, este artigo fornece informações valiosas sobre o processamento e a caracterização de sólidos dispersíveis amorfos, fornecendo uma base para futuros avanços nas tecnologias de impressão 3D na indústria farmacêutica. |
| Farmacoterapia pediátrica: as particularidades da utilização de fármacos em pediatria | Medeiros & Oliveira, 2020 | Revisar a literatura a respeito da farmacoterapia infantil, com foco na ação do medicamento, vias de administração, ajustes de dosagem além de avaliar o papel do farmacêutico. | O estudo oferece informações sobre fatores que afetam a absorção dos medicamentos, sendo eles: pH do estômago, motilidade do intestino e as diferentes vias de administração disponíveis. |
| Therapeutic applications of nanomedicine: recent developments and future perspectives | Rehan et al., 2024 | Fornecer uma visão abrangente do estado atual da nanomedicina, suas aplicações terapêuticas, os desafios que ela enfrenta e as direções futuras de pesquisa e desenvolvimento neste campo promissor. | As propriedades dos nanomateriais aumentam a biocompatibilidade e permitem a liberação controlada de insumos ativos. A nanomedicina contribui também para a evolução da teranóstica, conceito empregado quando se usa uma molécula radioativa tanto no diagnóstico quanto no tratamento do doenças. |
| Sistemas poliméricos avançados para veiculação de fármacos: aplicação no tratamento de biofilmes | Marques, 2022. | Analisar a utilização de nanopartículas poliméricas no tratamento de biofilmes. | As nanopartículas poliméricas se mostraram eficazes em antimicrobianos, no tratamento contra infecções associadas ao biofilme, devido às suas vantagens como liberação direcionada e controlada, além de biodisponibilidade aprimorada. |
| A realidade dos ensaios clínicos em pediatria | Dos Santos, 2019. | Compreender adequadamente como os ensaios clínicos pediátricos são conduzidos, os medicamentos envolvidos e as implicações de diferentes metodologias nos resultados farmacocinéticos. | Necessidade crítica de pesquisas mais focadas e eticamente sólidas em farmacoterapia pediátrica, particularmente para os grupos mais vulneráveis, para garantir estratégias de tratamento eficazes. |
| Extrusion 3D printing with pectin-based ink formulations: recent trends in tissue engineering and food manufacturing | Agarwal, Constantini & Maiti, 2021. | Compreender e aplicar tintas à base de pectina nos setores biomédico e alimentício, ao passo que aborda os desafios e oportunidades futuras nesses campos. | Embora as tintas à base de pectina atualmente ocupem uma posição de nicho, suas propriedades únicas e aplicações potenciais nos setores biomédico e alimentício exigem mais pesquisas e desenvolvimento para realizar plenamente suas capacidades. |
| Recurso a técnicas de impressão 3D para personalização de medicação em ambiente hospitalar – estudos de pré-formulação | Ferreira, 2020. | Elucidar as diferenças da farmacoterapia em farmácias comunitárias e farmácias hospitalares. Contextualizar a técnica de impressão 3D na produção de medicamentos com o intuito de realizar uma terapêutica mais personalizada. | O artigo ressalta o potencial da tecnologia de impressão 3D no aprimoramento da medicina personalizada, ao mesmo tempo em que enfatiza a importância de estudos completos de pré-formulação no processo de desenvolvimento de medicamentos. |
| Novas formas farmacêuticas: uso de sistemas poliméricos nanoparticulados na vetorização de fármacos | Araújo, 2019. | Estudar o desenvolvimento e o controle de qualidade de novas formas farmacêuticas, gerando subsídios para futuros projetos de implantação de novas metodologias analíticas. | Embora os sistemas de administração de medicamentos nanoparticulados melhorem resultados terapêuticos, há muitos desafios relacionados à segurança, produção e controle de qualidade. |
| Medicina de precisão: avanços e desafios da impressão 3D de medicamentos | Chen, 2021. | Avaliar o impacto da impressão 3D no setor farmacêutico, com foco em suas aplicações, vantagens, desafios e na importância de manter os padrões de qualidade em todo o processo de fabricação. | A impressão 3D foi avaliada como um avanço tecnológico na área farmacêutica com inovações no sistema de liberação de fármacos devido às suas aplicações na produção em massa e à sua versatilidade na customização de medicamentos. |
| Pharmacological applications of controlled release drugs | De Melo et al, 2020. | Apresentar os sistemas de liberação de fármacos e as suas aplicações terapêuticas. | Os sistemas de liberação controladas de fármacos conseguem manter constante a concentração sanguínea de um medicamento, garantindo uma maior biodisponibilidade e reduzindo os efeitos colaterais. |
Fonte: Autor, 2024.
Atualmente na indústria farmacêutica, houve um crescimento da compreensão de que a adoção de formulações individualizadas podem ser a solução para uma terapia de sucesso. Dentre elas, podem ser citados os medicamentos produzidos por impressão 3D, confeccionando insumos personalizados e ajustados à necessidade de cada paciente no que diz respeito a Farmacocinética e Farmacogenética (Ganchinho, 2023).
Fundamentado nisso, em concordância com o estudo de Ferreira (2020), a tecnologia de impressão 3D permite o controle de dose, forma, tamanho e geometria na produção de formas farmacêuticas, construindo um produto de acordo com as especificidades de quem estará destinado o medicamento, onde é possível enquadrar a população pediátrica, com características fisiológicas distintas a depender de sua faixa etária.
Segundo Chen (2021), podemos citar na área farmacêutica as técnicas de Jateamento de Ligante, Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Estereolitografia (SLA), Fabricação por Filamento Fundido (FDM) e Extrusão Semissólida (SSE), representados pelas figuras de 2 a 6, respectivamente. O Spritam®, comprimido orodispersível, foi fabricado utilizando a tecnologia ZipDose, realizada com base na tecnologia de Jateamento de Ligante.
Figura 2. Esquema da técnica Jateamento de Ligante.
Fonte: Chen et al, 2021.
Figura 3. Esquema da técnica Sinterização Seletiva a Laser.
Fonte: Chen et al, 2021.
Figura 4. Esquema da técnica Estereolitografia.
Fonte: Chen et al, 2021.
Figura 5. Esquema da técnica Fabricação por Filamento Fundido.
Fonte: Chen, 2021.
Figura 6. Esquema da técnica Extrusão Semissólida.
Fonte: Chen, 2021.
De mesmo modo, o estudo de Gottshalk et al. (2023) realizou uma comparação entre as técnicas DoP, também conhecida como Jateamento de Ligante, e FDM para a produção de sólidos dispersíveis amorfos, expondo as vantagens e desvantagens de cada técnica. Ambos os métodos são considerados viáveis para a produção, com algumas diferenças na aparência do produto, enquanto os comprimidos de FDM apresentaram um formato redondo e aspecto transparente, os comprimidos de DoP apresentaram um formato mais elíptico e uma superfície pulverulenta.
Figura 7. Comprimidos de FDM e DoP.
Fonte: Gottshalk et al, 2023.
Outro aspecto muito importante no emprego de impressoras 3D, são as tintas. A pectina, polissacarídeo naturalmente encontrado em plantas, apresenta um grande potencial como componente na composição de tintas. Além da origem natural, a pectina também oferece baixo custo, fácil modificação química e alta biocompatibilidade celular. Tintas à base de pectina podem ainda suportar o crescimento e organização de diferentes tipos de células, sendo úteis no transporte de moléculas bioativas (Agarwal, Constantini & Maiti, 2021).
Em meio a várias novas formas farmacêuticas alternativas, podemos citar as nanopartículas poliméricas, que apresentam propriedades físico-químicas específicas como liberação controlada de fármacos, estabilidade de nanopartículas, assim como sua efetividade na farmacoterapia, aumentando biodisponibilidade e reduzindo efeitos colaterais. Apesar dos sistemas nanoparticulados evidenciarem evolução no tratamento de doenças simples até as mais complexas como câncer, é uma forma farmacêutica ainda muito complexa, sendo necessário um maior volume de estudos mais detalhados e um maior desenvolvimento no seu processo de produção (Araújo, 2019).
Conforme Marques (2022), as nanopartículas mostram ser promissoras no tratamento de infecções relacionadas a biofilmes bacterianos devido às propriedades citadas por Araújo (2019), garantindo melhor afinidade aos agentes patogênicos, melhorando a eficácia de antimicrobianos, e não só, mas também controlando o tempo em que o insumo farmacêutico pode estar ligado às bactérias por conta de sua propriedade lipofílica e/ou hidrofílica.
De uma perspectiva farmacológica, pacientes pediátricos dispõem de mecanismos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos particulares, levando a alterações na posologia, forma farmacêutica e via de administração de medicamentos a fim de obter o efeito terapêutico esperado. Por motivos éticos e legais, ensaios clínicos em crianças são relativamente escassos, limitando a aquisição de conhecimentos sobre o assunto e levando muitas vezes a adaptações de medicamentos desenvolvidos para adultos (Medeiros, 2020).
De acordo com Santos (2019), “atualmente, a farmacoterapia pediátrica é caracterizada por uma reduzida evidência ao nível da eficácia e da segurança dos fármacos administrados e o aumento da prescrição e da utilização de fármacos off labeI.” O que corrobora com o estudo de Medeiros (2020), competindo ao profissional da saúde, sobretudo o farmacêutico clínico, a ser responsável pela farmacoterapia do paciente e pelo seu cuidado, além de estabelecer uma relação de confiança e respeito para com o paciente.
No momento presente, estudos demonstram a importância de caracterizar o perfil farmacocinético e farmacodinâmico dos insumos farmacêuticos de modo que garanta uma farmacoterapia cada vez mais individualizada e segura ao paciente pediátrico, evidenciando os esforços tanto de autoridades reguladoras, implementando novas legislações, como o esforço da comunidade científica com o aumento do número de tipos de ensaios clínicos (Santos, 2019).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
É notório o constante avanço nas tecnologias da área farmacêutica e Ciências Médicas em geral, aperfeiçoando e criando técnicas com o objetivo de melhorar a qualidade de vida da população, em especial o público pediátrico, o qual ainda carece de estudos para que se obtenha uma farmacoterapia segura e de sucesso.
Pensando nisso, a impressão 3D de medicamentos surge como uma alternativa para o tratamento medicamentoso não só de crianças, mas também de doenças de todas as complexidades, permitindo o controle da liberação de um medicamento, controle do tempo de ação, melhorando a biodisponibilidade e produzindo moléculas mais estáveis. Além disso, possibilita a confecção de formas farmacêuticas variadas, que sejam atrativas visualmente ao público pediátrico.
Por se tratar de um estudo recente, ainda não há evidências clínicas suficientes para que a impressão 3D de formas farmacêuticas se estabeleça oficialmente como um método seguro e eficaz. Portanto, cabe ao profissional farmacêutico e demais pesquisadores, realizarem mais estudos sobre o tema, aumentando o número de evidências e obtendo um meio de produção de formas farmacêuticas cada vez mais individualizadas.
REFERÊNCIAS
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1Discente do Curso Superior de Farmácia do Centro Universitário Facid Wyden Campus Teresina, PI e-mail: lemspaulo@gmail.com
2Docente do Curso Superior de Farmácia do Centro Universitário Facid Wyden Campus Teresina, PI. Mestre em Ciências Farmacêuticas. e-mail: karicia_freitas@hotmail.com
3Docente do Curso Superior de Farmácia do Centro Universitário Facid Wyden Campus Teresina, PI. Especialista em Farmácia Clínica e Hospitalar. e-mail: prof.elenisepenha@gmail.com
4Docente do Curso Superior de Farmácia do Centro Universitário Facid Wyden Campus Teresina, PI. Mestre em Farmacologia. e-mail: ceres.batista@unifacid.edu.br