Tailored Doses by Means of Semi-Solid Extrusion-Based 3D Printing: A Study in Pharmaceutical Sciences

Erica Monaco

Tailored Doses by Means of Semi-Solid Extrusion-Based 3D Printing: A Study in Pharmaceutical Sciences

Erica Monaco

Pharmacy

Tutkimustuotos: Väitöskirjatyypit › Tohtorinväitöskirja › Artikkelikokoelma

81 Lataukset (Pure)

Abstrakti

Forskningsområdet inom farmaceutiska vetenskaper erkänner behovet av
skräddarsydda doser för att möta doseringsutmaningar hos specifika
patientgrupper, särskilt hos barn och djur. Konventionella tillverkningsmetoder
saknar den flexibilitet som krävs för att producera individanpassade dosformer
och framställning av läkemedel på apotek är arbetsintensivt och kan leda till fel.
Tredimensionell utskrift (3DP) erbjuder ett revolutionerande tillvägagångssätt
för tillverkning av skräddarsydda dosformer. Av särskilt intresse är
tillämpningen av halvfast extrudering (SSE), vilket möjliggör utskrift utan
användning av värme och passar således för ett brett spektrum av läkemedel,
inklusive värmeömtåliga aktiva substanser. Användningen av förfyllda
engångssprutor i SSE 3DP säkerställer att de kritiska kvalitetskrav som ställs av
regleringsmyndigheter uppfylls. Denna teknik har specifikt undersökts för
framställning av munsönderfallande och tuggbara dosformer som riktar sig till
patientgrupper med svårigheter att svälja.
Denna avhandling undersöker lämpligheten av SSE 3DP för framställning av
skräddarsydda fasta orala läkemedel för barn och djur. I denna avhandling
undersöks individanpassning av fem läkemedel genom framställning av
skräddarsydda doser, storlek och typ av fasta orala dosformer. Dessa fem
läkemedel var formulerade till halvfasta läkemedelsbläck anpassade för SSE
3DP.
I den första studien utskrevs framgångsrikt tunna och flexibla munsönderfallande filmer (ODF) av olika storlekar som innehöll terapeutiska
läkemedelsdoser. Låg standardavvikelse i läkemedelsinnehåll indikerar
lämplighet för läkemdel med smalt terapeutiskt fönster. I den andra studien
utvärderas och jämförs SSE 3DP med bläckstråleutskrift (IJP) och orala pulver i
endospåsar (OPS) framställda på sjukhusapoteket enligt standardiserat
förfarande för beredning av individanpassade doser. SSE 3DP uppvisade
superioritet jämfört med de två andra metoderna för framställning av
skräddarsydda ODF. I den tredje studien bedöms olika SSE-skrivares förmåga att
producera skräddarsydda doser för veterinärvård. Den överlag bäst presterande
skrivaren visade en stark korrelation mellan modellerad storlek och
läkemedelsmängd. Den fjärde studien utforskar tillverkningen av hårda
tuggtabletter för veterinärvård, med utmärkt enhetlig innehållsmängd. Den
femte studien undersöker möjligheten att använda samma bläckbas som i den
fjärde studien men med ett annat läkemedel. Studien visar att det är möjligt att
framställa tuggtabletter som är anpassade för djur med hjälp av en
standardiserad bläckbas. Den sjätte studien framställer framgångsrikt oral
tunnfilm med terapeutiska doser av nanopartiklar med hjälp av SSE 3DP, vilket
betonar potentialen för skräddarsydd medicin för dåligt lösliga läkemedel.
Denna avhandling bidrar till framsteg inom individanpassad medicinering
genom att utforska tillämpningen av SSE 3DP som ett nytt tillvägagångssätt för
att tillverka skräddarsydda läkemedelsinnehållande fasta orala dosformer vid
behov i närheten av vårdplatsen. Resultaten av denna forskning visar
potentialen för SSE 3DP för att möta doseringsutmaningar, förbättra
behandlingsresultat och öka patienternas följsamhet och upplevelse, särskilt
inom pediatrisk och veterinär vård. Genom att utnyttja möjligheterna som SSE
3DP erbjuder kan hälso- och sjukvårdsbranschen öppna nya möjligheter för
individanpassad medicinering, optimera behandlingsresultat och förbättra
patientupplevelsen. Möjligheten att tillverka individanpassade dosformer med
specifika egenskaper visar potentialen hos SSE 3DP att forma framtidens
läkemedelsframställning och hälso- och sjukvård. Denna avhandling lyfter fram
betydelsen av SSE 3DP för att främja individanpassad medicinering och ger
insikter som kan bidra till utvecklingen av innovativa lösningar inom
farmaceutisk vetenskap.

Julkaisun otsikon käännös	Skräddarsydda doser genom halvfast 3D-utskrivning: En studie i farmaceutiska vetenskaper
Alkuperäiskieli	Englanti
Pätevyys	Filosofian tohtori
Valvoja/neuvonantaja	Sandler, Niklas, Valvoja Wang, Xiaoju, Valvoja
Myöntöpäivämäärä	17 marrask. 2023
Julkaisupaikka	Åbo, Finland
Kustantaja	Åbo Akademi
Painoksen ISBN	978-952-12-4318-9
Sähköinen ISBN	978-952-12-4319-6
Tila	Julkaistu - 2023
OKM-julkaisutyyppi	G5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Pääsy asiakirjaan

EricaMonacoThesis - Tailored Doses by Means of Semi-Solid Extrusion-Based 3D PrintingLopullinen julkaistu versio, 2,46 MB

https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-12-4319-6Lisenssi: All rights reserved
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231130150379

Viittausmuodot

@phdthesis{3e4cd44dc73741da8d463589fa9c7d09,

title = "Tailored Doses by Means of Semi-Solid Extrusion-Based 3D Printing: A Study in Pharmaceutical Sciences",

abstract = "Forskningsomr{\aa}det inom farmaceutiska vetenskaper erk{\"a}nner behovet avskr{\"a}ddarsydda doser f{\"o}r att m{\"o}ta doseringsutmaningar hos specifikapatientgrupper, s{\"a}rskilt hos barn och djur. Konventionella tillverkningsmetodersaknar den flexibilitet som kr{\"a}vs f{\"o}r att producera individanpassade dosformeroch framst{\"a}llning av l{\"a}kemedel p{\aa} apotek {\"a}r arbetsintensivt och kan leda till fel.Tredimensionell utskrift (3DP) erbjuder ett revolutionerande tillv{\"a}gag{\aa}ngss{\"a}ttf{\"o}r tillverkning av skr{\"a}ddarsydda dosformer. Av s{\"a}rskilt intresse {\"a}rtill{\"a}mpningen av halvfast extrudering (SSE), vilket m{\"o}jligg{\"o}r utskrift utananv{\"a}ndning av v{\"a}rme och passar s{\aa}ledes f{\"o}r ett brett spektrum av l{\"a}kemedel,inklusive v{\"a}rme{\"o}mt{\aa}liga aktiva substanser. Anv{\"a}ndningen av f{\"o}rfylldaeng{\aa}ngssprutor i SSE 3DP s{\"a}kerst{\"a}ller att de kritiska kvalitetskrav som st{\"a}lls avregleringsmyndigheter uppfylls. Denna teknik har specifikt unders{\"o}kts f{\"o}rframst{\"a}llning av muns{\"o}nderfallande och tuggbara dosformer som riktar sig tillpatientgrupper med sv{\aa}righeter att sv{\"a}lja.Denna avhandling unders{\"o}ker l{\"a}mpligheten av SSE 3DP f{\"o}r framst{\"a}llning avskr{\"a}ddarsydda fasta orala l{\"a}kemedel f{\"o}r barn och djur. I denna avhandlingunders{\"o}ks individanpassning av fem l{\"a}kemedel genom framst{\"a}llning avskr{\"a}ddarsydda doser, storlek och typ av fasta orala dosformer. Dessa feml{\"a}kemedel var formulerade till halvfasta l{\"a}kemedelsbl{\"a}ck anpassade f{\"o}r SSE3DP.I den f{\"o}rsta studien utskrevs framg{\aa}ngsrikt tunna och flexibla muns{\"o}nderfallande filmer (ODF) av olika storlekar som inneh{\"o}ll terapeutiskal{\"a}kemedelsdoser. L{\aa}g standardavvikelse i l{\"a}kemedelsinneh{\aa}ll indikerarl{\"a}mplighet f{\"o}r l{\"a}kemdel med smalt terapeutiskt f{\"o}nster. I den andra studienutv{\"a}rderas och j{\"a}mf{\"o}rs SSE 3DP med bl{\"a}ckstr{\aa}leutskrift (IJP) och orala pulver iendosp{\aa}sar (OPS) framst{\"a}llda p{\aa} sjukhusapoteket enligt standardiseratf{\"o}rfarande f{\"o}r beredning av individanpassade doser. SSE 3DP uppvisadesuperioritet j{\"a}mf{\"o}rt med de tv{\aa} andra metoderna f{\"o}r framst{\"a}llning avskr{\"a}ddarsydda ODF. I den tredje studien bed{\"o}ms olika SSE-skrivares f{\"o}rm{\aa}ga attproducera skr{\"a}ddarsydda doser f{\"o}r veterin{\"a}rv{\aa}rd. Den {\"o}verlag b{\"a}st presterandeskrivaren visade en stark korrelation mellan modellerad storlek ochl{\"a}kemedelsm{\"a}ngd. Den fj{\"a}rde studien utforskar tillverkningen av h{\aa}rdatuggtabletter f{\"o}r veterin{\"a}rv{\aa}rd, med utm{\"a}rkt enhetlig inneh{\aa}llsm{\"a}ngd. Denfemte studien unders{\"o}ker m{\"o}jligheten att anv{\"a}nda samma bl{\"a}ckbas som i denfj{\"a}rde studien men med ett annat l{\"a}kemedel. Studien visar att det {\"a}r m{\"o}jligt attframst{\"a}lla tuggtabletter som {\"a}r anpassade f{\"o}r djur med hj{\"a}lp av enstandardiserad bl{\"a}ckbas. Den sj{\"a}tte studien framst{\"a}ller framg{\aa}ngsrikt oraltunnfilm med terapeutiska doser av nanopartiklar med hj{\"a}lp av SSE 3DP, vilketbetonar potentialen f{\"o}r skr{\"a}ddarsydd medicin f{\"o}r d{\aa}ligt l{\"o}sliga l{\"a}kemedel.Denna avhandling bidrar till framsteg inom individanpassad medicineringgenom att utforska till{\"a}mpningen av SSE 3DP som ett nytt tillv{\"a}gag{\aa}ngss{\"a}tt f{\"o}ratt tillverka skr{\"a}ddarsydda l{\"a}kemedelsinneh{\aa}llande fasta orala dosformer vidbehov i n{\"a}rheten av v{\aa}rdplatsen. Resultaten av denna forskning visarpotentialen f{\"o}r SSE 3DP f{\"o}r att m{\"o}ta doseringsutmaningar, f{\"o}rb{\"a}ttrabehandlingsresultat och {\"o}ka patienternas f{\"o}ljsamhet och upplevelse, s{\"a}rskiltinom pediatrisk och veterin{\"a}r v{\aa}rd. Genom att utnyttja m{\"o}jligheterna som SSE3DP erbjuder kan h{\"a}lso- och sjukv{\aa}rdsbranschen {\"o}ppna nya m{\"o}jligheter f{\"o}rindividanpassad medicinering, optimera behandlingsresultat och f{\"o}rb{\"a}ttrapatientupplevelsen. M{\"o}jligheten att tillverka individanpassade dosformer medspecifika egenskaper visar potentialen hos SSE 3DP att forma framtidensl{\"a}kemedelsframst{\"a}llning och h{\"a}lso- och sjukv{\aa}rd. Denna avhandling lyfter frambetydelsen av SSE 3DP f{\"o}r att fr{\"a}mja individanpassad medicinering och gerinsikter som kan bidra till utvecklingen av innovativa l{\"o}sningar inomfarmaceutisk vetenskap.",

author = "Erica Monaco",

year = "2023",

language = "English",

isbn = "978-952-12-4318-9",

publisher = "{\AA}bo Akademi",

}

TY - BOOK

T1 - Tailored Doses by Means of Semi-Solid Extrusion-Based 3D Printing

T2 - A Study in Pharmaceutical Sciences

AU - Monaco, Erica

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Forskningsområdet inom farmaceutiska vetenskaper erkänner behovet avskräddarsydda doser för att möta doseringsutmaningar hos specifikapatientgrupper, särskilt hos barn och djur. Konventionella tillverkningsmetodersaknar den flexibilitet som krävs för att producera individanpassade dosformeroch framställning av läkemedel på apotek är arbetsintensivt och kan leda till fel.Tredimensionell utskrift (3DP) erbjuder ett revolutionerande tillvägagångssättför tillverkning av skräddarsydda dosformer. Av särskilt intresse ärtillämpningen av halvfast extrudering (SSE), vilket möjliggör utskrift utananvändning av värme och passar således för ett brett spektrum av läkemedel,inklusive värmeömtåliga aktiva substanser. Användningen av förfylldaengångssprutor i SSE 3DP säkerställer att de kritiska kvalitetskrav som ställs avregleringsmyndigheter uppfylls. Denna teknik har specifikt undersökts förframställning av munsönderfallande och tuggbara dosformer som riktar sig tillpatientgrupper med svårigheter att svälja.Denna avhandling undersöker lämpligheten av SSE 3DP för framställning avskräddarsydda fasta orala läkemedel för barn och djur. I denna avhandlingundersöks individanpassning av fem läkemedel genom framställning avskräddarsydda doser, storlek och typ av fasta orala dosformer. Dessa femläkemedel var formulerade till halvfasta läkemedelsbläck anpassade för SSE3DP.I den första studien utskrevs framgångsrikt tunna och flexibla munsönderfallande filmer (ODF) av olika storlekar som innehöll terapeutiskaläkemedelsdoser. Låg standardavvikelse i läkemedelsinnehåll indikerarlämplighet för läkemdel med smalt terapeutiskt fönster. I den andra studienutvärderas och jämförs SSE 3DP med bläckstråleutskrift (IJP) och orala pulver iendospåsar (OPS) framställda på sjukhusapoteket enligt standardiseratförfarande för beredning av individanpassade doser. SSE 3DP uppvisadesuperioritet jämfört med de två andra metoderna för framställning avskräddarsydda ODF. I den tredje studien bedöms olika SSE-skrivares förmåga attproducera skräddarsydda doser för veterinärvård. Den överlag bäst presterandeskrivaren visade en stark korrelation mellan modellerad storlek ochläkemedelsmängd. Den fjärde studien utforskar tillverkningen av hårdatuggtabletter för veterinärvård, med utmärkt enhetlig innehållsmängd. Denfemte studien undersöker möjligheten att använda samma bläckbas som i denfjärde studien men med ett annat läkemedel. Studien visar att det är möjligt attframställa tuggtabletter som är anpassade för djur med hjälp av enstandardiserad bläckbas. Den sjätte studien framställer framgångsrikt oraltunnfilm med terapeutiska doser av nanopartiklar med hjälp av SSE 3DP, vilketbetonar potentialen för skräddarsydd medicin för dåligt lösliga läkemedel.Denna avhandling bidrar till framsteg inom individanpassad medicineringgenom att utforska tillämpningen av SSE 3DP som ett nytt tillvägagångssätt föratt tillverka skräddarsydda läkemedelsinnehållande fasta orala dosformer vidbehov i närheten av vårdplatsen. Resultaten av denna forskning visarpotentialen för SSE 3DP för att möta doseringsutmaningar, förbättrabehandlingsresultat och öka patienternas följsamhet och upplevelse, särskiltinom pediatrisk och veterinär vård. Genom att utnyttja möjligheterna som SSE3DP erbjuder kan hälso- och sjukvårdsbranschen öppna nya möjligheter förindividanpassad medicinering, optimera behandlingsresultat och förbättrapatientupplevelsen. Möjligheten att tillverka individanpassade dosformer medspecifika egenskaper visar potentialen hos SSE 3DP att forma framtidensläkemedelsframställning och hälso- och sjukvård. Denna avhandling lyfter frambetydelsen av SSE 3DP för att främja individanpassad medicinering och gerinsikter som kan bidra till utvecklingen av innovativa lösningar inomfarmaceutisk vetenskap.

AB - Forskningsområdet inom farmaceutiska vetenskaper erkänner behovet avskräddarsydda doser för att möta doseringsutmaningar hos specifikapatientgrupper, särskilt hos barn och djur. Konventionella tillverkningsmetodersaknar den flexibilitet som krävs för att producera individanpassade dosformeroch framställning av läkemedel på apotek är arbetsintensivt och kan leda till fel.Tredimensionell utskrift (3DP) erbjuder ett revolutionerande tillvägagångssättför tillverkning av skräddarsydda dosformer. Av särskilt intresse ärtillämpningen av halvfast extrudering (SSE), vilket möjliggör utskrift utananvändning av värme och passar således för ett brett spektrum av läkemedel,inklusive värmeömtåliga aktiva substanser. Användningen av förfylldaengångssprutor i SSE 3DP säkerställer att de kritiska kvalitetskrav som ställs avregleringsmyndigheter uppfylls. Denna teknik har specifikt undersökts förframställning av munsönderfallande och tuggbara dosformer som riktar sig tillpatientgrupper med svårigheter att svälja.Denna avhandling undersöker lämpligheten av SSE 3DP för framställning avskräddarsydda fasta orala läkemedel för barn och djur. I denna avhandlingundersöks individanpassning av fem läkemedel genom framställning avskräddarsydda doser, storlek och typ av fasta orala dosformer. Dessa femläkemedel var formulerade till halvfasta läkemedelsbläck anpassade för SSE3DP.I den första studien utskrevs framgångsrikt tunna och flexibla munsönderfallande filmer (ODF) av olika storlekar som innehöll terapeutiskaläkemedelsdoser. Låg standardavvikelse i läkemedelsinnehåll indikerarlämplighet för läkemdel med smalt terapeutiskt fönster. I den andra studienutvärderas och jämförs SSE 3DP med bläckstråleutskrift (IJP) och orala pulver iendospåsar (OPS) framställda på sjukhusapoteket enligt standardiseratförfarande för beredning av individanpassade doser. SSE 3DP uppvisadesuperioritet jämfört med de två andra metoderna för framställning avskräddarsydda ODF. I den tredje studien bedöms olika SSE-skrivares förmåga attproducera skräddarsydda doser för veterinärvård. Den överlag bäst presterandeskrivaren visade en stark korrelation mellan modellerad storlek ochläkemedelsmängd. Den fjärde studien utforskar tillverkningen av hårdatuggtabletter för veterinärvård, med utmärkt enhetlig innehållsmängd. Denfemte studien undersöker möjligheten att använda samma bläckbas som i denfjärde studien men med ett annat läkemedel. Studien visar att det är möjligt attframställa tuggtabletter som är anpassade för djur med hjälp av enstandardiserad bläckbas. Den sjätte studien framställer framgångsrikt oraltunnfilm med terapeutiska doser av nanopartiklar med hjälp av SSE 3DP, vilketbetonar potentialen för skräddarsydd medicin för dåligt lösliga läkemedel.Denna avhandling bidrar till framsteg inom individanpassad medicineringgenom att utforska tillämpningen av SSE 3DP som ett nytt tillvägagångssätt föratt tillverka skräddarsydda läkemedelsinnehållande fasta orala dosformer vidbehov i närheten av vårdplatsen. Resultaten av denna forskning visarpotentialen för SSE 3DP för att möta doseringsutmaningar, förbättrabehandlingsresultat och öka patienternas följsamhet och upplevelse, särskiltinom pediatrisk och veterinär vård. Genom att utnyttja möjligheterna som SSE3DP erbjuder kan hälso- och sjukvårdsbranschen öppna nya möjligheter förindividanpassad medicinering, optimera behandlingsresultat och förbättrapatientupplevelsen. Möjligheten att tillverka individanpassade dosformer medspecifika egenskaper visar potentialen hos SSE 3DP att forma framtidensläkemedelsframställning och hälso- och sjukvård. Denna avhandling lyfter frambetydelsen av SSE 3DP för att främja individanpassad medicinering och gerinsikter som kan bidra till utvecklingen av innovativa lösningar inomfarmaceutisk vetenskap.

M3 - Doctoral Thesis

SN - 978-952-12-4318-9

PB - Åbo Akademi

CY - Åbo, Finland

ER -