Montelukast ナトリウムを充填したフィラメントの作製と包装材料への 3D 印刷経皮パッチ

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Int J Pharm.2020 Jul;:119588. S0378-5173(20)30572-X. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119588.Epub 2020-07-11.

Montelukast ナトリウムを充填したフィラメントの作製と包装材料への 3D 印刷経皮パッチ

Fabrication of Montelukast sodium loaded filaments and 3D printing transdermal patches onto packaging material.

Erkan Azizoglu
Ozgen Ozer

PMID: 32663585 DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119588.

抄録

本研究の主な目的は、新しい3D印刷用フィラメントの開発と特性評価を行い、包装材料に直接印刷することであった。スプールに巻いても柔軟で耐久性のある低温印刷用フィラメントを実現するために、さまざまなポリマーのブレンドを試験した。フィラメントの機械的特性は市販のフィラメントと比較し、曲げ試験で評価した。Kollidon 12PF、PEG 4000、およびPEO 900kのブレンドは、70℃で押出し可能で、市販のPLAフィラメントと同様の柔軟性を有する有望なフィラメントをもたらした。肝臓で一次代謝を受けるモンテルカストナトリウム（MS）をポリマーブレンドに配合し、薬物を添加したフィラメントを押出成形した。すべてのフィラメントは、経皮吸収型パッチのために3Dプリンタで使用する前に、3Dプリンティングペンで試験した。MSを装填したフィラメントおよびパッチは、プラセボと同様の柔軟性を示した。インビトロでの薬物放出試験では、52％のMSが24時間で放出されたことが示された。使い捨て包装材への印刷は、この研究で初めて発表された。ビルドプレートの接着性と3Dプリント層の凝集性を達成することに成功した。この新しい技術は、クロスコンタミネーションを防ぎ、時間を節約し、使いやすさを提供することができ、薬局での個別化された医薬品の生産に一歩近づくことができます。

The main objectives of this work were to develop and characterize new 3D printing filaments and print them directly onto a packaging material. Different blends of polymers were tested to achieve low-temperature printing filaments, which are flexible and durable to be wound onto spools. The mechanical properties of filaments were compared with commercial filaments and evaluated by bending tests. Kollidon 12PF, PEG 4000, and PEO 900k blends resulted in promising filaments that could be extruded at 70°C and had flexibility similar to commercial PLA filaments. Montelukast sodium (MS), which undergoes hepatic first-pass metabolism, was compounded into polymer blends, and drug-loaded filaments were extruded. All filaments were tested with a 3D printing pen prior to using with the 3D printer for transdermal patches. MS loaded filaments and patches showed similar flexibility with placebo. In vitro drug release studies showed 52% of MS was released in 24 hours. Printing on disposable packaging material is presented for the first time with this study. Build plate adhesion and cohesion of 3D printed layers were successfully achieved. This new technique could prevent cross-contamination, save time, and provide ease of use, which can take us one step closer to the production of personalized drugs in pharmacies.