基于药丸的直接挤出3D打印技术：从打印参数到片剂性能的关键质量属性研究

《International Journal of Pharmaceutics》：From print settings to printlet performance: a study on critical quality attributes in pellet-based direct extrusion additive manufacturing

本文系统探讨了基于药丸的直接挤出增材制造（DEAM）技术在个性化药物制剂中的应用。研究通过实验设计方法，成功将不适合熔融沉积成型（FFF）的高载药量（60%茶碱）脆性配方转化为可打印药丸，并系统分析了打印温度、填充密度、重叠率和挤出乘数等关键参数对片剂质量属性（如机械性能、孔隙率、溶出行为）的影响。结果表明DEAM技术能有效突破FFF的材料限制，为个性化药物（尤其是窄治疗窗药物）的按需制造提供了新策略。

　　

章节亮点

材料

无水茶碱（THA）作为模型药物用于制备3D打印片剂。这种属于BCS I类的药物具有8.3 mg/mL的水溶性。聚乙烯己内酰胺-聚醋酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物（Soluplus?）作为无定形热塑性聚合物载体，其组成为57/30/13（质量比），由巴斯夫公司馈赠。Soluplus?的分子量约为118,000 g/mol。

通过热熔挤出（HME）制备长丝

如图1所示，对茶碱（左）和Soluplus?（右）进行了热重分析加热测试。茶碱从230°C开始呈现持续重量下降。Soluplus?在50°C左右出现约2%的少量重量损失，这与水分流失有关。降解始于250°C。因此，在HME过程的全面因子筛选设计中，机筒温度未设置超过210°C。成功挤出了11个实验组。

结论

基于药丸的直接挤出增材制造（DEAM）被证明是一种成功制造具有多样化特性的口服固体制剂的方法，且无需添加剂。本研究证实，与载药长丝相比，使用载药药丸作为DEAM的原料进行3D打印的限制更少。研究评估了HME工艺参数对高载药量药丸质量属性的影响。尽管该工艺被认为是稳健的，但结果突显了关键参数的重要性。