Inovacije u 3D štampanim farmaceutskim oblicima lekova za pedijatrijsku populaciju - primer lozengi za žvakanje

Abstract

Three-dimensional (3D) printing offers a versatile platform for producing personalized, age-appropriate dosage forms that address the specific therapeutic and administration needs of the pediatric population. Among several oral dosage forms that can be prepared by 3D printing, chewing lozenges offer numerous advantages, especially for the pediatric population. This study illustrates a formulation development and selection of process parameters for 3D-printed chewing lozenges containing propranolol hydrochloride as a model drug, with potential application in the pediatric population. It also highlights the advantages of 3D printing using the semi-solid material extrusion method. Gelatin and sodium alginate were used as carriers for 3D printing. Immersion time in the calcium chloride solution (tim) and lozenges shape were varied, while the following tests were performed: the assessment of organoleptic properties, mass and thickness variations, melting and disintegration time, drug content and dissolution rate. Initially, the key 3D printing parameters for lozenge production were identified, and then the appropriate formulation was selected. Subsequent testing demonstrated that the shape of lozenges, along with variations in tim, influenced the pharmaceutical-technological characteristics. A formulation based on the combination of gelatin and sodium alginate in 1:3 ratio, immersed for 60 seconds in a calcium chloride solution, was found to be suitable for 3D printing of chewable lozenges.Trodimenzionalna (3D) štampa pruža široku platformu za proizvodnju personalizovanih farmaceutskih oblika prilagođenih uzrastu, koji odgovaraju specifičnim terapijskim potrebama pedijatrijske populacije. Među različitim oralnim farmaceutskim oblicima koji se mogu pripremiti pomoću 3D štampe, lozenge za žvakanje nude brojne prednosti, naročito za pedijatrijske pacijente. Ovaj rad prikazuje razvoj formulacije i izbor procesnih parametara za 3D-štampane lozenge za žvakanje koje sadrže propranolol-hidrohlorid kao model supstancu, sa potencijalnom primenom u pedijatrijskoj populaciji. Takođe, ističu se prednosti 3D štampe korišćenjem metode ekstruzije polučvrstog materijala. Želatina i natrijum-alginat korišćeni su kao nosači za 3D štampu. Varirani su vreme uranjanja u rastvor kalcijum-hlorida (tim) i oblik lozengi, pri čemu su sprovedena sledeća ispitivanja: procena organoleptičkih svojstava, variranje mase i debljine, vreme topljenja i raspadljivost lozengi, sadržaj i brzina rastvaranja propranolol-hidrohlorida. U početnoj fazi identifikovani su ključni parametri 3D štampe za izradu lozengi, a zatim je odabrana odgovarajuća formulacija. Dalja ispitivanja su pokazala da oblik lozengi, u kombinaciji sa varijacijama u vremenu uranjanja, utiče na farmaceutsko-tehnološke karakteristike izrađenih preparata. Formulacija zasnovana na kombinaciji želatine i natrijum-alginata u odnosu 1:3, uronjena 60 sekundi u rastvor kalcijum-hlorida, pokazala se pogodnom za 3D štampu lozengi za žvakanje