Izrada oralno-disperzibilnih filmova metodom 3D štampanja ekstruzijom polučvrstog materijala: fleksibilan pristup izradi farmaceutskih oblika

  • Erna Turković Univerzitet u Beogradu - Farmaceutski fakultet, Katedra za farmaceutsku tehnologiju i kozmetologiju, Beograd, Srbija
  • Ivana Vasiljević Univerzitet u Beogradu - Farmaceutski fakultet, Katedra za farmaceutsku tehnologiju i kozmetologiju, Beograd, Srbija
  • Jelena Parojčić Univerzitet u Beogradu - Farmaceutski fakultet, Katedra za socijalnu farmaciju i farmaceutsko zakonodavstvo, Beograd, Srbija
DOI: https://doi.org/10.5937/arhfarm75-61224
Ključne reči: oralno-disperzibilni filmovi, ekstruzija polučvrstog materijala, 3D štampanje, pedijatrijski farmaceutski oblici, personalizovana terapija

Sažetak


Oralno-disperzibilni filmovi (ODF) predstavljaju farmaceutski oblik posebno pogodan za primenu kod pedijatrijskih pacijenata gde poteškoće pri gutanju često utiču na adherencu. U ovom radu je ispitana mogućnost izrade ODF korišćenjem 3D štampanja metodom ekstruzije polučvrstog materijala (SSE) kao alternativne metode konvencionalnom izlivanja disperzija. Korišćena su četiri hidrofilna polimera – hidroksipropilceluloza (HPC), polietilenglikol-polivinil alkohol graft kopolimer (PVA-PEG), maltodekstrin (MDX) i natrijum-alginat (SA) – pojedinačno ili u binarnim mešavinama, a kofein je izabran kao model aktivna supstanca. Filmovi su štampani korišćenjem 3D štampača Ultimaker 2+ i procenjivana je njihova uniformnost, debljina, porozitet, sadržaj vlage, mehaničke karakteritistike, raspadljivost i brzina oslobađanja kofeina iz filmova. Formulacije koje sadrže samo MDX ili PVA-PEG nisu bile pogodne za štampanje usled curenja disperzije iz mlaznica, dok su druge formulacije štampane nanošenjenjem uniformnih slojeva i imale su zadovoljavajuću strukturnu stabilnost. Binarne mešavine su generalno dovele do povećanja debljine filma. Filmovi izrađani sa SA imali su niske vrednosti poroziteta i sadržaja vlage, dok su HPC filmovi pokazali povoljne mehaničke karakteristike. Ispitani uzorci su se brzo raspadali i imali potpuno oslobađanje kofeina. Dobijeni rezultati potvrđuju potencijal SSE 3D štampe kao fleksibilne metode za izradu ODF koji omogućavaju precizno doziranje i dizajn usmeren na pojedinačnog pacijenta, posebno za pedijatrijske lekove.

 

Reference

European Pharmacopoeia Commission. European Pharmacopoeia. 11th ed, Strasbourg: Council of Europe, 2022.

Jacob S, Boddu SHS, Bhandare R, Ahmad SS, Nair AB. Orodispersible films: current innovations and emerging trends. Pharmaceutics. 2023;15(11):2753.

Ianno V, Vurpillot S, Prillieux S, Espeau P. Pediatric formulations developed by extrusion-based 3D printing: from past discoveries to future prospects. Pharmaceutics. 2024;16(4):441.

Turković E. Orodispersible films – pharmaceutical development for improved performance: a review. Therapie. 2022;77(6):567–80.

Özcan-Bülbül E. Preparation and characterization of orodispersible films: a review. AAPS PharmSciTech. 2024;25:2938.

Teoh XY, Zhang B, Belton P, Chan SY, Qi S. The effects of solid particle containing inks on the printing quality of porous pharmaceutical structures fabricated by 3D semi-solid extrusion printing. Pharm Res. 2022;39(6):1267–79.

Paccione N. Development of personalized dexamethasone orodispersible solid oral dosage forms by semisolid extrusion 3D printing. Int J Pharm. 2025;660:122198.

Zhang B. An investigation into the effects of ink formulations of semi-solid extrusion 3D printing on the performance of printed solid dosage forms. J Mater Chem B. 2024;12(16):3700–12.

Peh KK, Wong CF. Polymeric films as vehicle for buccal delivery: swelling, mechanical and bioadhesive properties. J Pharm Pharm Sci. 1999;2(2):53–61.

Preis M, Gronkowsky D, Grytzan D, Breitkreutz J. Comparative study on novel test systems to determine disintegration time of orodispersible films. J Pharm Pharmacol. 2014;66(8):1102–11.

Turković E, Vasiljević I, Drašković M, Obradović N, Vasiljević D, Parojčić J. An investigation into mechanical properties and printability of potential substrates for inkjet printing of orodispersible films. Pharmaceutics. 2021;13(4):468.

Mehta KA, Kislalioglu MS, Phuapradit W, Malick AW, Shah NH. Effect of formulation and process variables on porosity parameters and release rates from a multi-unit erosion matrix of a poorly soluble drug. J Control Release. 2000;63(1–2):201–11.

Janigová N, Elbl J, Pavloková S, Gajdziok J. Effects of various drying times on the properties of 3D printed orodispersible films. Pharmaceutics. 2022;14(2):250.

Abdella S, Kim S, Afinjuomo F, Song Y, Upton R, Garg S. Combining the potential of 3D-printed buccal films and nanostructured lipid carriers for personalised cannabidiol delivery. Drug Deliv Transl Res. 2024;14:984–1004.

Eslami M, Elkoun S. Alginate-based hydrogels and films: recent advances in crosslinking mechanisms, mechanical properties and biomedical applications. Molecules. 2023;28(18):6637.

Kibar EAA, Us F. Starch–cellulose ether films: microstructure and water resistance. J Food Process Eng. 2017;40(2):e12382.

Elbl J, Veselý M, Blaháčková D, Ondruš J, Kulich P, Mašková E, Mašek J, Gajdziok J. Development of 3D printed multi-layered orodispersible films with porous structure applicable as a substrate for inkjet printing. Pharmaceutics. 2023;15(2):714.

Drašković M, Turković E, Vasiljević I, Trifković K, Cvijić S, Vasiljević D, Parojčić J. Comprehensive evaluation of formulation factors affecting critical quality attributes of casted orally disintegrating films. J Drug Deliv Sci Technol. 2020;56:101614.

Shojaee Kang Sofla M, Mortazavi S, Seyfi J. Preparation and characterization of polyvinyl alcohol/chitosan blends plasticized and compatibilized by glycerol/polyethylene glycol. Carbohydr Polym. 2020;232:115784.

Vlad RA, Pintea A, Coaicea M, Antonoaea P, Rédai EM, Todoran N, Ciurba A. Preparation and evaluation of caffeine orodispersible films: the influence of hydrotropic substances and film-forming agent concentration on film properties. Pharmaceutics. 2023;15(5):1376.

Objavljeno
2025/10/26
Broj časopisa
Vol. 75 Br. Notebook 5 (2025): Arhiv za farmaciju
Rubrika
Originalni naučni rad
Autori koji objavljuju u ovom časopisu pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga "Creative Commons Attribution licencom" koja omogućava drugima da dele rad, uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.

  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju članka objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je članak izvorno objavljen u ovom časopisu.

  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni članak onlajn (npr. u institucionalni repozitorijum ili na svoju internet stranicu) pre ili tokom postupka prijave rukopisa, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog članka (Vidi Efekti otvorenog pristupa).