Naslov (srp)

Razvoj i karakterizacija fotopolimerizacionih disperzija i 3D štampanih tableta dobijenih tehnikom digitalne obrade svetlosti : doktorska disertacija

Autor

Krstić, Mirjana M., 1993-

Doprinosi

Cvijić, Sandra, 1976-
Đuriš, Jelena, 1983-
Ibrić, Svetlana, 1971-
Grujić, Branka
Medarević, Đorđe, 1987-

Opis (srp)

Sve veći značaj personalizovane terapije stavlja u fokus 3D štampu – tehniku koja omogućava dobijanje farmaceutskih oblika prilagoĎenih individualnim potrebama pacijenata. Jedna od vrsta 3D štampe je digitalna obrada svetlosti (DLP) koja se prema principu rada svrstava u tehnike zasnovane na fotopolimerizaciji.U ovoj doktorskoj disertaciji, kroz tri istraţivačke faze, vršeni su razvoj i karakterizacija fotopolimerizacionih disperzija i tableta koje su dobijene DLP 3D štampom.U prvoj fazi istraţivanja korišćene su aktivne supstance iz četiri različite grupe biofarmaceutskog sistema klasifikacije (propranolol-hidrohlorid, ibuprofen, karvedilol, losartan-kalijum i aripiprazol). Pokazana je razlika u karakteristikama dobijenih tableta kada se kao fotopolimer koristio polietilenglikoldiakrilat različitih molekulskih masa (PEGDA 250 i PEGDA 700), kao i razlika u procesnim parametrima pri korišćenju fotoinicijatora difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) fosfin oksida (DPPO) sa smešom riboflavina i trietanolamina (RT). PEGDA 700 i DPPO su odreĎeni kao fotopolimer i fotoinicijator izbora, nakon što je pokazano da je rastvorena količina aktivnih supstanci iz tableta nakon osmočasovnog ispitivanja uvek bila veća kada se koristio PEGDA 700 u odnosu na PEGDA 250, dok je štampanje uvek bilo brţe sa DPPO (6-11 min) u poreĎenju sa smešom RT (2 h – 6 h i 59 min).U drugoj fazi istraţivanja, kako bi se prevazišao problem nepotpunog i sporog rastvaranja aktivnih supstanci iz tableta dobijenih DLP štampom, razvijene su formulacije paracetamola sa različitim hidrofilnim ekscipijensima (polietilenglikol (PEG) 400, vodeni rastvor natrijum-hlorida (NaCl) i manitol). Njihov dodatak omogućio je rastvaranje veće količine paracetamola iz umreţenog matriksa, menjajući strukturu tableta. Nakon ispitivanja brzine rastvaranja aktivne supstance iz tableta, u njihovoj strukturi uočavaju se kanali, erozija ili kapingovanja tableta.U trećoj fazi, kao polazni materijal korišćene su fotopolimerizacione suspenzije atomoksetin-hidrohlorida i štampane su tablete u terapijskim dozama (od 12,21 do 40,07 mg) za personalizovanu terapiju, sa potencijalom primene u pedijatrijskoj populaciji. Štampanjem tableta manjih dimenzija (prečnika 8 mm) izbegnuta je interakcija suspendovanih čestica aktivne supstance sa UV zracima DLP štampača. Tablete sa većim udelom suspendovane aktivne supstance pokazale su veću zateznu čvrstoću, masu i dimenzije, kao i veću količinu rastvorene aktivne supstance iz tableta nakon 8 h.Rezultati dobijeni u tri faze istraţivanja ukazuju na značajne mogućnosti primene tehnike digitalne obrade svetlosti u farmaceutske svrhe, uz neophodno variranje sastava formulacije i procesnih parametara, kako bi se dobile 3D štampane tablete različitih ţeljenih karakteristika.

Opis (srp)

Farmacija - Farmaceutska tehnologija / Pharmacy- Pharmaceutical technology Datum odbrane: 03.06.2024.

Opis (eng)

The increasing need for the personalization of therapy puts 3D printing in focus as a technique that allows obtaining pharmaceutical dosage forms adapted to individual patients' needs. One of the types of 3D printing is digital light processing (DLP), classified as photopolymerization-based techniques.In this doctoral dissertation, through three research phases, the development and characterization of photopolymerization dispersions and 3D printed tablets obtained by DLP printing was performed.In the first phase, active substances from four different biopharmaceutical classification system groups were used (propranolol hydrochloride, ibuprofen, carvedilol, losartan potassium, and aripiprazole). The differences in the tablets` characteristics with polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) 250 and 700, as well as differences in process parameters when using the photoinitiator diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (DPPO) and the mixture of riboflavin and triethanolamine (RT) were shown. PEGDA 700 and DPPO were determined as the photopolymer and photoinitiator of choice because it was shown that the dissolution rate of active substances from 3D printed tablets after 8 h was always higher when PEGDA 700 was used as a photopolymer compared to PEGDA 250, while the printing speed was always shorter when DPPO was used as photoinitiator compared to RT mixtureIn the second phase of research, in order to overcome incomplete and slow dissolution rates characteristic of DLP 3D printed tablets, paracetamol formulations containing different hydrophilic excipients (polyethylene glycol (PEG) 400, aqueous solution of sodium chloride (NaCl), and mannitol) were developed, which resulted with increase of the paracetamol dissolution rate from the cross-linked matrix, changing the structure of the 3D-printed tablets. After the dissolution test, channels, erosion, or capping phenomena were observed.In the third phase, atomoxetine-hydrochloride photoreactive suspensions were used as starting material for printing tablets in therapeutic doses (from 12.21 to 40.07 mg) for personalized therapy with the possibility of application in the pediatric population. The interaction between the atomoxetine-hydrochloride suspended particles and the UV rays of the DLP printer was avoided by producing tablets of smaller dimensions. Tablets containing a higher proportion of suspended active substance showed higher tensile strength, mass, dimensions, and increased dissolution rate.The results indicate the significant possibilities of applying the technique of digital light processing for pharmaceutical purposes, with the necessary variation in the composition of formulations and process parameters to obtain 3D printed tablets with different characteristics.

Jezik

srpski

Datum

2024

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Farmaceutska tehnologija i kozmetologija

photoreactive dispersions, hydrophilic excipients, digital light processing, 3D printing, personalized therapy

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Farmaceutska tehnologija i kozmetologija

fotopolimerizacione disperzije, hidrofilni ekscipijensi, digitalna obrada svetlosti, 3D štampanje, personalizovana terapija

615.453.6(043.3)