Italienische und griechische Forscher haben mit der halbfesten Extrusions-3D-Drucktechnologie erfolgreich Tabletten teilweise beschichten können. Dadurch wurde die Freisetzungsrate der enthaltenen Wirkstoffe angepasst und ermöglicht so eine noch gezieltere, patientenspezifische Behandlung. Wie stellen die Inhalte und Ergebnisse der wissenschaftlichen Studie einmal zusammengefasst vor.

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Ein Team von Forschern aus Italien und Griechenland wollte die Freisetzung von zwei Wirkstoffen (Active Pharmaceutical Ingredients, APIs) in der Tablette verbessern. Verschiedene Parameter des 3D-Druck-Beschichtungsprozesses wurden mit experimentellen Designtechniken geändert, wodurch sie das API-Release-Profil anpassen konnten. Es entstanden unterschiedliche Auflösungsprofile für die Tabletten und die Freisetzungsrate konnte angepasst werden.

Vorteile additiver Medikamentenherstellung

Zunächst haben die Autoren in ihrer Studie mit dem Titel „Partial Tablet Coating by 3D Printing“ die Vorteile der additiven Herstellung von Tabletten beschrieben. Mehrere Versionen eines Arzneimittels für die Variantenpopulationen in kurzfristigen Chargen herzustellen sei für die traditionellen Herstellungstechnologien eine Herausforderung. Das zeigt auch die FDA-Zulassung von Spritam, der ersten zugelassenen 3D-gedruckten Pille. Wir haben die Tablette hier vorgestellt. Ihre Porosität ist der Hauptvorteil der 3D-Druckpillentechnologie ZipDose von Aprecia, da sie sich auflöst und mit einem Schluck Wasser viel schneller wirken.

Den Forschern zufolge gibt es noch keine Veröffentlichung, die die Verwendung von Glyceriden für die Beschichtung von Tabletten mit 3D-Druck zeigt. Glyceride sind Emulgatoren und mischen Öl und Wasser. Sie werden als Lebensmittelzusatzstoffe verwendet und verbessern Textur und Stabilität. Sie verhindern das Ablösen von Öl und verlängern die Haltbarkeit.

Unterschiedliche Auflösungsprofile
Es entstanden unterschiedliche Auflösungsprofile für die Tabletten, wodurch die Freisetzungsrate angepasst werden konnte (Bild © International Journal of Pharmaceutics).

Beschichten von Tabletten mit Glycerin

Die Forscher wollen die Machbarkeit demonstrieren, 3D-Druck zum teilweisen Beschichten von Tabletten mit Glycerien zu nutzen. Die Freisetzung von zwei Wirkstoffen würde durch Steuerung der Beschichtungseigenschaften genau reguliert werden, ohne die Kernformulierung zu modifizieren. Das käme der Herstellung von Tabletten mit maßgeschneiderten Freisetzungsprofilen zugute.

Die Tablette der Forscher wird nicht 3D-gedruckt sondern nur mit einer 3D-gedruckten Schicht ergänzt. Dadurch wird das API-Freisetzungsprofil der im Handel erhältlichen Medikamente entsprechend der gewünschten Wirkung geändert. Damit die Tabletten während der Beschichtung an derselben Position bleiben, wurde eine Stützstruktur gedruckt. Eine mit Glycerid gefüllte erhitzte Spritze bringt die Beschichtung auf die Tabletten auf.

Ergebnis

eingesetzte 3D-Drucker
Die Tablette der Forscher wird nicht 3D-gedruckt sondern nur mit einer 3D-gedruckten Schicht ergänzt (Bild © International Journal of Pharmaceutics).

Es folgte die Aufzeichnung und Analyse der Auflösungsprofile, um die Auswirkung auf die API-Freisetzung der beiden ausgewählten Arzneimittel zu identifizieren. Drei verschiedene Beschichtungsparameter einzustellen brachte unterschiedliche Auflösungsprofile für beide APIs. Es handelt sich um die Oberflächenbedeckung, die Anzahl der aufgebrachten Schichten und die Anzahl der Beschichtungsseiten.

Die Darreichung mit Freisetzungsprofilen lässt sich laut den Forschern mit 3D-Druck realisieren und auf die individuellen Bedürfnisse des Patienten zuschneiden. Über weitere Forschungen und Entwicklungen zum 3D-Druck in der Medikamentenherstellung berichten wir auch in Zukunft kostenlos im 3D-grenzenlos Newsletter (hier abonnieren).

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