先进的3D电"Xspin"系统:制造双纤维浮式口服制药支架,用于控制药物输送

科学领域:

• 制药科学和生物材料

背景情况:

• 电是一种常见的生产聚合物纳米纤维的方法.
• 传统的电在创建定制纤维结构和控制药物释放方面存在局限性.
• 需要先进的平台,将制造精度与可控药物输送能力相结合.

研究的目的:

• 介绍和评估Xspin系统,这是一个多功能3D打印平台,并配合电.
• 为了制造和描述一种新的浮动药物剂量,用于黄素和利托纳维尔的双重输送.
• 评估Xspin系统所提供的对支架形态和药物释放动态的控制.

主要方法:

• 开发了Xspin系统,将定制的3D打印头 (MaGIC) 与电旋设置集成在一起.
• 制造了一种含有黄素和利托纳维尔的双输送药物剂量.
• 利用里叶变换红外光谱 (FTIR),热重力测量分析 (TGA),微分扫描热量测量 (DSC) 和扫描电子显微镜 (SEM) 来进行表征.
• 采用基于设计质量 (QbD) 原则的实验设计 (DoE) 方法进行优化.
• 进行了体外释放研究和多变量统计分析 (ANOVA,帕雷托图表).

主要成果:

• 在Xspin过程中,得到了双纤维结构,在黄素和聚合物之间发生了化学反应.
• 经冷干燥的双纤维显著扩张,捕获了87%的黄素和84%的利托纳维尔.
• 试验室研究表明,形维尔的释放增强 (35%比传统药片在2小时内释放更多) 和黄素的快速释放 (5分钟在pH1.2下).
• 黄素的吸收率可以通过聚合物特征来控制,从而使药物吸收的时间量身定制.
• 统计分析证实了显著的差异,并提供了对结果的见解.

结论:

• 对于制药应用,Xspin系统可以精确控制纳米纤维形态和药物释放动力学.
• 这一创新平台展示了开发先进的可控药物输送系统的巨大潜力.
• 开发的双交付系统显示了有效和有针对性的治疗结果的希望.