Elaboración y caracterización de un filamento por extrusión de fusión en caliente para su empleo en impresión 3D

Abstract

En los últimos años la impresión 3D ha sido considerada una tecnología prometedora para la fabricación farmacéutica debido a las numerables ventajas que ofrece, dentro de las cuales destaca la fabricación de medicamentos personalizados, pudiéndose variar características como la forma, tamaño, perfil de liberación, biodisponibilidad, etc. Dentro de las técnicas más estudiadas se encuentra la impresión por Modelado por Deposición Fundida (FDM), que usa filamentos cargados con fármaco y excipientes para extrudirlos en forma de hilos que se colocan en capas sucesivas para dar forma a un objeto tridimensional. A menudo la impresión FDM se utiliza en conjunto con la técnica de Extrusión de Fusión en Caliente (HME), por medio de la cual se da lugar a la fabricación de los filamentos que posteriormente se usan para la impresión. En este estudio se propusieron formulaciones para la fabricación de filamentos por HME para uso en impresión 3D por FDM de tabletas, utilizando como fármaco modelo paracetamol, como matrices poliméricas Soluplus®, hidroxipropilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa E5 y K15 y como tensoactivos y plastificantes polietilenglicol 400 y lauril sulfato de sodio de forma individual y en proporciones del 5 y 10 %. Se lograron obtener cinco filamentos prospectos para impresión 3D: dos a base de Soluplus® con 5 y 10 % de lauril sulfato de sodio, dos a base de hidroxipropilcelulosa con 5 y 10 % de lauril sulfato de sodio y uno a base de hidroxipropilmetilcelulosa E5 con 10 % de polietilenglicol 400. Se cuantificó el contenido de principio activo en los filamentos y se caracterizaron por calorimetría diferencial de barrido, espectrofotometría de infrarrojo y microscopía electrónica de barrido. Los resultados demostraron la no interacción entre fármaco y excipientes, la obtención de mezclas homogéneas y contenidos de principio activo entre 97.417 % y 99.722 %. Los filamentos fabricados pudieron ser utilizados para obtener tabletas por impresión 3D FDM, lo que demuestra el potencial de las formulaciones para su uso en la fabricación de formas farmacéuticas por estas técnicas.