Analysis of the effect of different grades of HPMC acetate succinate on the release profile of mebeverine hydrochloride from 3D printed tablets via fused deposition modelling

Celem pracy była ocena wpływu różnych odmian octanobursztynianu hydroksypropylometylocelulozy tj. AQOAT AS-LMP, AQOAT AS-MMP, AQOAT AS-HMP na profil uwalniania chlorowodorku mebeweryny z tabletek wytworzonych metodą druku 3D w technologii osadzania stopionego materiału. W tym celu wytworzono filamenty w procesie ekstruzji topliwej, a następnie przeprowadzono badania pod kątem ich właściwości mechanicznych oraz jednolitości zawartości substancji leczniczej (API). Otrzymane ekstrudaty stanowiły materiał wyjściowy do druku tabletek o wypełnieniu 100% w układzie krzyżowym. Podczas procesu druku zaobserwowano trudności w przypadku filamentów zawierających AQOAT AS-LMP i AQOAT AS-MMP wynikające z ich znacznej kruchości. Wskazuje to na konieczność przyszłej modyfikacji składu tych filamentów lub warunków prowadzenia procesu druku. Wyniki badania uwalniania wykazały, że zastosowanie pochodnych octanobursztynianu HPMC jako matryc polimerowych tabletek prowadzi do spowolnienia i opóźnienia uwalniania substancji leczniczej, z czego największe spowolnienie uwalniania substancji leczniczej zaobserwowano dla polimeru AQOAT AS-HMP. Uzyskane wyniki potwierdzają potencjał zastosowania technologii ekstruzji topliwej i druku 3D w kontekście wytwarzania spersonalizowanych postaci leków dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjenta o modyfikowanym uwalnianiu substancji leczniczej.

The aim of the study was to evaluate the effect of different grades of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate, i.e AQOAT AS-LMP, AQOAT AS-MMP, AQOAT AS-HMP, on the release profile of mebeverine hydrochloride from 3D printing tablets via fused deposition modelling (FDM). For this purpose, the filaments were produced through hot-melt extrusion (HME) and then analyzed for their mechanical properties and active pharmaceutical ingredient (API) content uniformity. The resulting extrudates were used as feedstock for printing tablets with 100% infill. During the printing process, difficulties were observed for the filament containing AQOAT AS-LMP and AQOAT AS-MMP due to their significant brittleness. This indicates the need to modify the composition of these filaments or adjust the printing parameters. The result of the release study showed that the use of acetate succinate HPMC derivatives as polymer matrix tablets leads to slowdown and delay in the release of drug substance, with the greatest slowdown in the release of API observed for the AQOAT AS-HMP polymer. The findings confirm the potential of using HME and 3D printing technologies in the production of personalized dosage forms tailored to individual patient needs with modified release.