Farmaci e pillole progettazione nello sviluppo di forme solide di dosaggio orale attraverso la stampa 3d

I ricercatori della Aston University esaminano gli attuali approcci nella stampa 3D di forme di dosaggio orali solide

Ricercatori britannici della Aston University stanno studiando gli impatti sull’industria farmaceutica, rilasciando le loro scoperte negli studi di formulazione attuali nella progettazione e nello sviluppo di forme solide di dosaggio orale attraverso la stampa tridimensionale .

I farmaci stampati in 3D, pur procedendo forse più lentamente di quanto precedentemente previsto, dovrebbero essere l’onda del futuro per dosaggi specifici per paziente con molte diverse opzioni disponibili. In questo studio, gli autori esaminano il potenziale di solide forme di dosaggio orale e le sfide che rimangono nella fabbricazione di tali prodotti.

A partire dal sottolineare che la produzione di forme solide di dosaggio orale è iniziata oltre 200 cento anni fa, gli autori riconoscono i benefici del trattamento delle condizioni mediche con le compresse, insieme ai progressi compiuti nella loro forma, dal rivestimento alla compressione ai meccanismi di rilascio controllato. Tuttavia, una maggiore versatilità nella produzione, insieme alla possibilità di personalizzare ulteriormente, andranno a beneficio di tutti.

“La produzione additiva (AM), un insieme di tecniche tra cui la stampa 3D, ha recentemente suscitato molto interesse nel settore farmaceutico grazie alla sua grande flessibilità, che lo rende uno strumento promettente per la produzione di dispositivi su misura per la consegna di farmaci, comprese solide forme di dosaggio orale”, afferma i ricercatori.

Poiché esiste una tale latitudine disponibile con il design 3D, i tablet possono essere stampati in 3D in diverse forme (tondo, quadrato, rettangolo, capsula, ovale), dimensioni e colori. I ricercatori hanno usato Tinkercad per modellare le forme di dosaggio da valutare in seguito per la stampa 3D SLA.

Le compresse e i dosaggi devono essere sintonizzati di conseguenza, con prestazioni in termini di disintegrazione e dissoluzione con il corpo che sono fondamentali e che dipendono da una serie di parametri.

“L’ottimizzazione delle proprietà delle forme di dosaggio attraverso la progettazione digitale si basa su dispositivi di fabbricazione in cui diversi eccipienti e / o API sono depositati in regioni specifiche (stampa 3D multi-materiale) o approcci ingegneristici”, hanno spiegato i ricercatori.

Numero di articoli di ricerca relativi alla stampa 3D di forme solide di dosaggio orale pubblicati negli anni 1996–2010 (raggruppati come pre-2010) al 2019 (dati parziali aggiornati a giugno 2019). Le barre colorate rappresentano diverse tecnologie di stampa 3D. I motori di ricerca Google scholar, Science direct e PubMed sono stati utilizzati per trovare articoli di ricerca peer-reviewed pertinenti. Le parole chiave per la ricerca erano “stampa 3D”, “forme solide di dosaggio orale”, “compresse” e “medicina personalizzata”

Diverse strutture sono utilizzate per personalizzare le proprietà della stampa 3D, come compresse canalizzate che accelerano il rilascio di farmaci o compresse multi-blocco che offrono una disintegrazione più rapida. Tali compresse possono essere prodotte non solo in modo più economico, ma esponenzialmente più velocemente.

Dispositivi per la consegna di farmaci progettati e fabbricati da Rowe et al. una compressa staccabile, una compressa a rilascio di impulsi, una dispositivo di rilascio immediato esteso e una compressa di rilascio a doppio impulso enterico. Immagine adattata da [19]

I seguenti metodi possono essere utilizzati nella creazione di compresse stampate in 3D:
Stampa 3D a getto d’inchiostro a letto di polvere
Stampa 3D di microsiringhe a pressione assistita
Stampa 3D FDM
SLS
SLA
Le opzioni sono innumerevoli, a quanto pare, per i modi per fabbricare farmaci stampati in 3D, e specialmente nei casi in cui i pazienti possono essere allergici agli ingredienti tipici usati per fare le pillole. Anche i problemi di polifarmacia possono essere risolti, consentendo pillole su misura che combinano i farmaci quotidiani, particolarmente utili per gli anziani.

“Le farmacie ospedaliere hanno un ruolo primario nell’erogazione di tali prodotti farmaceutici personalizzati. Il futuro della stampa 3D in questa impostazione potrebbe vedere un ciclo completo di diagnosi fino al trattamento, tutto nel punto di cura. Un possibile esempio potrebbe vedere un paziente in ospedale intraprendere un test che chiarisca il profilo personale degli individui, questo può essere basato sulla genetica o sulla composizione molecolare dei campioni di fluidi ”, hanno spiegato gli autori.

Man mano che il processo si evolve nel tempo, con il potenziale per una dipendenza dalla stampa 3D, i pazienti che necessitano di farmaci possono trovarsi con “prescrizioni su misura”, precisando le loro esigenze dettagliate, con la stampa 3D di pillole completamente personalizzate.

“Se combinato con progressi paralleli nei test, nella diagnosi e nell’elaborazione dei dati che informano la medicina personalizzata, questo approccio promette di fornire una medicina veramente personalizzata”, hanno spiegato gli autori.

“Per concludere, crediamo che il percorso per l’applicazione medica della stampa 3D sia stato tracciato ed è, quindi, possibile immaginare un futuro con una medicina intelligente, accessibile e personalizzata, in cui le nuove tecnologie non sostituiranno la produzione tradizionale su larga scala , ma piuttosto per soddisfare le esigenze insoddisfatte della medicina contemporanea “.

Rappresentazione schematica di un tablet a rapida disintegrazione. Le regioni parzialmente stampate sono costituite da polvere sciolta che consente una più rapida disintegrazione e dissoluzione. Immagine adattata da [24]

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