南極熊從(cong) 在最近發表在期刊《Materials》上的一篇文章中了解到，來自波蘭(lan) 克拉科夫教育大學的研究人員討論了一種通過使用選擇性激光燒結（SLS）來開發高度載藥、強化的複合藥物打印小片，以開發適合藥物3D打印輔料的新方法。

△圖片來源：Panchenko Vladimir/Shutterstock.com

背景介紹

一般來講，增加藥物在胃部停留時間的主要方法是使用浮動給藥係統（FDDS）。近十年來，3D打印等增材製造技術已被用於(yu) 創建藥物輸送配方。

在眾(zhong) 多用於(yu) 構建給藥係統的3D打印技術中，選擇性激光燒結（SLS）的使用是相當少見的。此外，對粉末的利用是SLS工藝最重要的優(you) 勢之一。

SLS製備醫藥級材料主要模式是片劑，脂肪族聚酰胺，如尼龍，是SLS的首選材料。尼龍被利用來製作阿司匹林的可溶性和整體(ti) 骨架片劑。在利用SLS的3D打印藥品開發的早期，尼龍給藥方法被開發出來。

不幸的是，藥物釋放時間已經延長到7-9天，這對於(yu) 口服劑量類型時是無效的。另一個(ge) 尚未解決(jue) 的挑戰是將大劑量的活性藥物成分（API）納入打印給藥裝置中。尼龍 12 (PA12) 是一種半結晶熱塑性聚合物，由於(yu) 可以使用商業(ye) 染色的 PA12 粉末，因此廣泛用於(yu) SLS。

△打印顆粒案例。(a)技術圖紙（尺寸為(wei) 毫米），(b)打印的配方A（80/20/0/100）。圖片來源：Kulinowski,。

研究內(nei) 容

在這項研究中，作者介紹了利用SLS技術開發的由甲硝唑（Met）和燒結碳染色聚酰胺（PA12）製成的複合印跡。差示掃描量熱法（DSC）和紅外（IR）光譜法，以及對機械性能的評估，都被用來描述這些顆粒。此外，還評估了顆粒的功能質量，如在USP3和USP4儀(yi) 器中的藥物釋放和浮動評估。

複合材料的熱穩定性和其成分的特性都得到了驗證。SLS 3D打印被用來製造由彈性不溶於(yu) 水的PA12網狀物和高濃度的Met結晶組成的複合打印件，還演示了在溶解過程中添加滲透劑的情況。此外，該團隊還說明了確定3D打印中使用的輔料要求和尋找適當材料的必要性。

PA12被選為(wei) 包含Met的相應燒結基質片的輔料。利用FDDS作為(wei) 工作實例，證明了創建聚合物強化和高藥物負荷複合配方的可行性。評估了惰性三維SLS打印輔料的特性，即尼龍用於(yu) Met的融入。對擴展的體(ti) 外藥物釋放特性進行了研究，並評估了與(yu) 溶解度調整相對應的可能的自由度。

△40倍放大的（a）配方A（80/20/0/100）的SEM圖像；（b）50倍放大的配方D（90/10/0/75）；（c）100倍放大的配方A（80/20/0/100）；（d）100倍放大的配方D（90/10/0/75）。圖片來源：Kulinowski

觀察結果

在治療劑量約為(wei) 600毫克的情況下，有80%至90%的Met的打印品，硬度超過40N，質量很好，內(nei) 部有多孔結構，確保了漂浮。在藥物分解和漂浮過程中，有彈性的PA12網狀物保持了小打印品的形狀和結構。

低含量滲透劑的加入影響了藥物的釋放，而沒有改變打印品的組成；80%的Met的釋放時間在0.5到5小時之間。由於(yu) 網狀物占小打印品的10-20%，所以可以包括高治療性的API劑量，如約600毫克的Met。盡管脆性藥物成分的濃度很高，但仍達到了良好的機械特性。配方D隻包括10% v/v的PA12，在最初的2小時內(nei) 釋放了大約80%的Met。

所開發的藥物輸送係統，當與(yu) 打印品的潛在胃粘性結合時，有可能治療幽門螺杆菌。DSC測量顯示了粉末混合物和小顆粒的熱性能的差異。添加少量的滲透劑，如2% v/v的NaCl，可以影響PA12/Met複合顆粒的藥物溶解。

△USP3裝置中3D打印小片的Met的平均釋放曲線（n= 3）。圖片來源：Kulinowski

結論

總之，本研究闡明了使用SLS製備一種由彈性不溶性PA12網狀物組成的複合材料，其中加載有高比例的脆性（結晶）Met。藥物-輔料組合被證明在DSC曲線方麵會(hui) 產(chan) 生複雜的熱效應，在選擇打印參數時應考慮到這一點，這也為(wei) 為(wei) 塑造和修改藥物釋放曲線提供了一個(ge) 新的自由度。

作者強調，需要確定3D打印中使用的輔料的要求，並尋找合適的材料。他們(men) 還認為(wei) ，可以利用所開發的想法來設計其他的打印顆粒配方。

參考文獻

Kulinowski, P., Malczewski, P., Łaszcz, M., et al. Development of Composite, Reinforced, HighlyDrug-Loaded Pharmaceutical Printlets Manufactured by Selective Laser Sintering—In Search of RelevantExcipients for Pharmaceutical 3D Printing. Materials 15(6) 2142 (2022).

https://www.mdpi.com/1996-1944/15/6/2142