Aplikace metody FDM 3D tisku pro přípravu pevných lékových forem

Abstract

Tato disertační práce se zabývá možnostmi přípravy a modifikace pevných lékových forem pomocí FDM 3D tisku. Tato aditivní technologie vyžaduje vstupní materiály ve formě tiskových strun (filamentů), jenž byly zhotoveny procesem hot-melt extruze. Filamenty byly připravené extruzí čisté hypromelosy (Affinisol® 15 LV HME HMPC) a dále byla studována směs obsahující 5 hm. % citrusového pektinu (přírodního polysacharidu) v hypromelose. Celý proces přípravy filamentů byl optimalizován tak, aby byla vlákna kompatibilní s FDM 3D tiskárnou. Všechny vstupní materiály před / po zpracováním hot melt extruzí i FDM 3D tiskem byly analyzovány termálními i spektrálními technikami (DSC, Ramanova spektroskopie, XRD, SEM), pro potvrzení, že nedochází k termální degradaci materiálů a dále k potvrzení homogenity a amorfního charakteru. Pro 3D tisk pevných lékových forem (3D tištěné potahy tablet, 3D tištěné tobolky) bylo nutno nejdříve vytvořit a optimalizovat odpovídající 3D modely. Následovala optimalizace podmínek 3D tisku, jenž vedou k stabilnímu a reprodukovatelnému 3D tisku. Byla zhotovena celá řada 3D tištěných struktur, jenž vykazují vysokou míru flexibility a lze je tak snadno modifikovat. Potahy zhotovené 3D tiskem byly určeny primárně pro matricové tablety připravené metodou přímého lisování. Ukázalo se, že 3D-potahy mají přínos i pro jiný typ tablet (porézní jádra připravená pomocí selektivního laserového sintrování). Další typ 3D tištěných struktur – tobolky, vykazují acidorezistentní charakter, což je žádoucí z hlediska cílení léčiva do prostředí kolonu. Díky in vitro disoluční studii se změnou pH disolučního média bylo u studovaných 3D tištěných pevných lékových forem (3D potažené matricové tablety i SLS jádra; 3D tištěné tobolky) prokázáno zpožděné uvolňování, které koresponduje s enterosolventním charakterem lékové formy. U vybraných typů 3D tištěných struktur (3D potažené matricové tablety), bylo dokázáno, že nepodléhají alcohol-induced dose dumping efektu. Tato práce dokládá vhodnost použití metody hot melt extruze pro přípravu farmaceutických filamentů (obsahující syntetické (Affinisol) i přírodní polysacharidy (citrusový pektin)), které je možné dále použít pro FDM 3D tisk. Studované pevné lékové formy mají potenciál v personalizované medicíně.