Application of three-dimensional printing in fabrication of dosage forms

Technologia druku przestrzennego to dziedzina techniki, która znalazła zastosowanie również w farmacji i medycynie. Może być kierunkiem rozwoju, który w przyszłości znajdzie zastosowanie w farmacji szpitalnej lub w recepturze aptecznej. Zastosowanie druku przestrzennego w otrzymywaniu stałych doustnych postaci leku jest tematem intensywnie badanym, ponieważ podanie doustne jest nie tylko najczęściej stosowaną drogą podania leku, ale również najbardziej preferowaną przez pacjentów. W poniższej pracy zastosowano metodę druku przestrzennego opartą na ekstruzji termoplastycznych polimerów (FDM), celem uzyskania tabletek, zawierających ketoprofen jako substancję leczniczą, alkohol poliwinylowy jako zasadniczą substancję termoplastyczną oraz krospowidon, kwas polimlekowy i Kollicoat® IR jako substancję modyfikujące. Metoda ta pozwala na łatwą zmianę kształtu i ilości zawartej w drukowanych formach substancji leczniczej. Dzięki temu może w przyszłości stanie się narzędziem do personalizacji terapii, zarówno pod względem dostosowania dawek, profilu uwalniania substancji leczniczej jak i kształtu postaci leku. W trakcie badań optymalizowano parametry druku w celu uzyskania tabletek o odpowiednich właściwościach. Potwierdzono możliwość druku tabletek o powtarzalnych masach mieszczących się w zakresach odchyleń farmakopealnych i wymiarach zgodnych z teoretycznym modelem. Oceniono wpływ zawartości ketoprofenu w użytych filamentach, rodzaju wypełnienia, kształtu i składu tabletek na profil uwalniania ketoprofenu. Stwierdzono wpływ rodzaju wypełnienia oraz kształtu tabletki na profil uwalnianego z nich ketoprofenu. Przy użyciu głowicy dwumateriałowej, wydrukowano z filamentu zawierającego substancję czynną oraz z filamentów placebo tabletki o natychmiastowym i przedłużonym uwalnianiu.Three-dimensional printing (3DP) is a technology that finds its application in pharmacy and medicine. It may be the direction of development in both hospital and community pharmacies. The application of 3DP for the production of oral solid dosage forms is an area explored by many research studies. Out of all administration routes, the oral route is the most common and most preferred by patients. This study uses fused deposition modeling (FDM) as the type of 3DP method, and ketoprofen as the active agent for the production of tablets. FDM method allows easy modifications of the shape of printed forms and the amount of used active substance. 3DP may thus facilitate the provision of personalized therapies. All potential adjustments to the dose, dissolution profile, and shape may result in improvement of adherence to recommendations for patients.This research focuses on the optimization of printing parameters, evaluation of the influence of filament load, the type of infill, and shape of printed tablets on the release profile of ketoprofen. The results show that the influence of the type and degree of filling and the shape of tablets is observed. The study reveals the possibility of achieving a correct printing process with tablets of repeatable masses within the pharmacopeial range of deviations, and actual dimensions approximately matching the theoretical. The use of Dual Pro Head allows for composition modifications resulting in different release profiles of ketoprofen, both immediate and modified release