Integration von FDM und Tintenstrahldruck für personalisierte, mit Wirkstoffen beladenen Tabletten:
Im pharmazeutischen Bereich ist das Interesse an 3D-Drucktechnologien (3DP) stark gestiegen, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, personalisierte, kostengünstige und komplexe orale Darreichungsformen herzustellen. Nach der Zulassung von Spritam® (Levetiracetam) von Aprecia Pharmaceutical als erste 3D-gedruckte Tablette durch die FDA ist die Faszination der Branche für druckbare orale Darreichungsformen deutlich gestiegen.
Vor diesem Hintergrund führten Forscher der Universidade Federal de Juiz de Fora und der University of Greenwich eine Studie durch, um Fused Deposition Modeling (FDM) und Tintenstrahldruck für die Entwicklung von 3D-gedruckten, mit Wirkstoffen beladenen Tabletten zu kombinieren. Dieser innovative Ansatz zielt darauf ab, die Präzision, Reproduzierbarkeit und Anpassungsfähigkeit in der personalisierten Medizin zu erhöhen. FDM wurde zur Herstellung von Tabletten aus reinem Polyvinylalkohol (PVA) verwendet, gefolgt von Tintenstrahldruck, um Minoxidil-Ethanollösungen mit hoher Genauigkeit zu dosieren. Es wurden zwei Lösungsmittelsysteme, 70 % Ethanol v/v (P70) und reines Ethanol (P100), untersucht, um ihre Auswirkungen auf die Lösungsmittelmischbarkeit, die Arzneimittelabsorption und die Kristallbildung auf den Tablettenoberflächen zu verstehen.
Ein FDM-Drucker wurde für die Herstellung der Scaffolds verwendet und der NanoPlotter von GeSiM belud diese. Die aktuelle Bioprinting-Technologie von GeSiM kann jedoch sowohl den FDM-Druck als auch eine Pipette für den Tintenstrahldruck des Wirkstoffes in das Scaffold integrieren, alles auf einer Plattform, wodurch der Prozess weiter rationalisiert und die Reproduzierbarkeit verbessert wird.
Die physikalisch-chemische Charakterisierung ergab, dass die Löslichkeit eine entscheidende Rolle bei der Wirkstoffaufnahme und der Kristallbildung auf der Tablettenoberfläche spielte. Die hergestellten Minoxidil-Tabletten wiesen je nach verwendeter Lösungsmittelqualität entweder ein verzögertes Freisetzungsprofil oder eine anfängliche Freisetzung auf. Die Studie zeigte, dass durch die Kombination von FDM- und Tintenstrahldrucktechnologien schnell personalisierte Darreichungsformen entwickelt werden können.
Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Kombination von FDM und Tintenstrahldruck eine vielversprechende Methode zur Herstellung von mit Medikamenten beladenen 3D-gedruckten Tabletten mit präzisen und reproduzierbaren Medikamentendosierungen ist. Dieser Ansatz hat ein erhebliches Potenzial für die Weiterentwicklung der personalisierten Medizin und die Verbesserung der Behandlungsergebnisse für Patienten.
Auftragen einer Minoxidil-Ethanollösung per Tintenstrahldruck auf PVA-Tabletten, die im FDM-Verfahren hergestellt wurden.
Das nachfolgende Video zeigt die Kombination von FDM und Tintenstrahldruck am GeSiM BS5.3:
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Dieser Artikel basiert auf der folgenden Veröffentlichung:
Junqueira, L.A.; Tabriz, A.G.; Raposo, F.J.; Carobini, L.R.; Vaz, U.P.; Brandão, M.A.F.; Douroumis, D.; Raposo, N.R.B. Coupling of Fused Deposition Modeling and Inkjet Printing to Produce Drug Loaded 3D Printed Tablets. Pharmaceutics 2022, 14, 159. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14010159
