Corea: stampa 3D di compresse Pregabalin per un rilascio riuscito e controllato
Nel recente progetto ” Progettazione di compresse pregabalin stampate in 3D per galleggiamento gastrico-gastrico e rilascio controllato mediante modellizzazione della deposizione fusa “, i ricercatori coreani esaminano l’uso più dettagliato della stampa 3D come veicolo per il trattamento specifico del paziente in farmaci.
Mentre viene prestata attenzione al potenziale per la stampa 3D di pillole , i cambiamenti nel settore medico e farmaceutico sono ancora nelle fasi iniziali, in seguito all’approvazione della FDA per la pillola di epilessia stampata in 3D di Aprecia, Spritam . Sono stati introdotti distributori di farmaci e innovazioni come diverse forme e disegni di pillole per bambini, ma c’è ancora molto da esplorare nel regno della fabbricazione di filamenti e compresse. In questo studio, i ricercatori hanno creato un nuovo sistema galleggiante a rilascio prolungato tramite stampa 3D FDM.
Gli ingredienti attivi per i filamenti includono:
Succinato di acetato di ipromellosa (HPMCAS)
Polietilenglicole (PEG 400)
Pregabalin
I tablet sono stati stampati con percentuali di riempimento del 25%, 50% e 75%, con uno strato inferiore racchiuso, ma uno strato superiore parzialmente aperto. Filamenti e compresse erano caratterizzati da:
Spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR)
Calorimetria a scansione differenziale (DSC)
Diffrazione di raggi X in polvere (XRPD)
Analisi termogravimetrica (TGA)
Una delle maggiori sfide nell’uso del pregabalin (approvato dalla FDA per la gestione non solo dell’epilessia e del diabete, ma anche di altre condizioni come la fibromialgia e la nevralgia post-erpetica) è l’emivita di circa sei ore, il che significa che deve essere somministrata due o tre volte al giorno; tuttavia, i ricercatori hanno notato che uno dei modi migliori per superare la necessità di un dosaggio più frequente è aumentare la ritenzione gastrica del farmaco.
“Le formulazioni gastro-ritentive galleggianti possono minimizzare efficacemente il rischio di svuotamento gastrico prematuro di sistemi rigonfiabili galleggiando sopra il succo gastrico e allontanandosi dal piloro”, affermano gli autori dello studio. “In precedenza, un tablet intragastrico galleggiante di domperidone era stato formulato utilizzando la tecnologia 3D. Poiché la tecnologia FDM 3D richiede filamenti come materiale principale, i filamenti di idrossi-propil cellulosa caricati con domperidone sono stati preparati utilizzando un estrusore hot melt e compresse vuote sono state realizzate utilizzando una stampante 3D. Le compresse stampate sono state studiate per il tempo di galleggiamento in vitro e in vivo e il profilo di rilascio del farmaco, il che ha dimostrato una promettente applicazione della tecnologia FDM per ridurre la frequenza di somministrazione e migliorare la compliance del paziente. “
Mentre attingevano alla ricerca precedente e combinavano informazioni, i ricercatori hanno creato il proprio sistema con pregabalin in una tavoletta galleggiante. La consegna del farmaco è sotto rilascio controllato. Durante lo studio, i ricercatori hanno scoperto che l’uniformità del diametro ha influenzato le variazioni di peso. È stata osservata una struttura cristallina parziale, anche durante l’estrusione, con un picco endotermico di pregabalin puro a 194,81 ° C. Il team ha anche notato una perdita di massa del 2-3% nella zona di estrusione a caldo (HME), con solo il cinque percento nella zona di stampa. Lo attribuiscono alla possibilità di alte temperature e degrado del materiale.
Mentre ricerche precedenti hanno scoperto che la capacità fluttuante e la durata risultante ruotavano attorno alla densità delle compresse, qui i ricercatori hanno trovato una connessione diretta tra l’esistenza di uno strato superiore e inferiore e la dipendenza minima della densità.
“Per comprendere meglio le proprietà del rilascio, i dati sul rilascio del farmaco sono stati adattati a diversi modelli cinetici matematici”, hanno spiegato i ricercatori in conclusione. “Un singolo modello non è stato in grado di definire il modello di rilascio del farmaco dalle compresse e piuttosto sembrava avere una combinazione di meccanismi diversi. Il valore di regressione è risultato superiore per i modelli di ordine zero e Higuchi, suggerendo che i tassi di rilascio e diffusione erano costanti. È stato scoperto che il rilascio di farmaci per i polimeri HPMCAS è regolato dal polimero di diffusione e di erosione del farmaco dalla superficie del sistema. Le compresse stampate non hanno mostrato alcun cambiamento nella morfologia e hanno mantenuto la loro integrità durante l’intero processo di dissoluzione.
“I risultati mostrano che la stampa FDM è adatta per la formulazione di forme di dosaggio fluttuanti con il profilo di rilascio del farmaco desiderato.”
Caratterizzazione fisica di compresse stampate. Spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (A), diffrattometria a raggi X in polvere (B), calorimetria a scansione differenziale (C) e analisi termogravimetrica (D). 
Design e strutture interne dei tablet. Progettazione di compresse cilindriche preliminari (A) e affettatura di compresse con percentuali di riempimento del 25%, 50% e 75%, da sinistra a destra (B). Filamenti e compresse preparati. Filamenti caricati con farmaci (A), compresse di sistema aperte stampate con 25%, 50% e 75% di riempimento da sinistra a destra (B) e compresse di sistema chiuse stampate (C). 
Meccanismo flottante di formulazione ottimizzata. La struttura interna del tablet è composta da una griglia di riempimento con spazio vuoto riempito di aria in modo che il tablet abbia una bassa densità, il che aiuta a sostenere il galleggiamento del tablet nei media. 
Studio galleggiante di formulazioni preparate. Sistema aperto (A), sistema chiuso (B) e formulazione ottimizzata (C) per 1, 8 e 24 ore (da sinistra a destra). 
Vista dall’alto e vista laterale della formulazione ottimizzata. Progettazione di una formulazione unica ottimizzata (A), affettatura di compresse con 25% di riempimento (B) e compresse stampate (C).