Effect of weld lines on in-vitro drug release from additively manufactured pharmaceutical devices of ethylene vinyl acetate (EVA) produced via material extrusion (MEX)

Titel in Übersetzung: Auswirkung von Schweißnähten auf die In-vitro-Wirkstofffreisetzung aus additiv hergestellten pharmazeutischen Produkten aus Ethylenvinylacetat (EVA), die durch Materialextrusion (MEX) hergestellt wurden

Andrea Gomez Contreras

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Ethylenvinylacetat (EVA) mit 28 Gew.-% VA (EVA28) ist ein wichtiges Trägerpolymer für die kontrollierte Abgabe von Medikamenten. Seine Verarbeitbarkeit mittels additiver Fertigung (AM) wurde kürzlich nachgewiesen. Die Eigenschaften von EVA28 haben dazu geführt, dass dieses Copolymer in mehreren kommerziellen Wirkstoffabgabesystemen (DDS) eingesetzt wird, die mit herkömmlichen Herstellungsverfahren wie Schmelzextrusion oder Spritzguss nach dem Prinzip "eine Größe passt für alle" hergestellt werden. Diese DDS werden in der Regel mit verschiedenen pharmazeutischen Wirkstoffen (API) wie Progesteron (P4) kombiniert, die für Langzeittherapien verwendet werden. Diese Behandlungen erfordern normalerweise eine kontrollierte Wirkstofffreisetzung, um wirksam zu sein. Um eine andere Herstellungsmethode zu finden, die eine personalisierte Wirkstoffabgabe und Größe für jeden Patienten ermöglicht, wurde die AM-Produktion dieser Produkte erforscht. Aus diesem Grund war das Ziel dieser Arbeit die Suche nach 3D-Druckparametern für AM, die die Bildung von Bindenähten beeinflussen, und die systematische Untersuchung ihrer Auswirkungen auf die In-vitro-Freisetzung von P4 aus einer Anwendung, die EVA28/P4 als Basismaterial verwendet, basierend auf der Orientierung dieser Bindenähte. Zu diesem Zweck wurden die höchsten und niedrigsten Prozessparameter für Düsentemperatur und Druckgeschwindigkeit identifiziert, mit zwei verschiedenen Druckmodi (Einzel- vs. Dreifachdruck) kombiniert und mittels In-vitro-Auflösung getestet. Sie wurden mittels Ultra-Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (UPLC) quantifiziert, und die Daten wurden mit Hilfe der Higuchi- und Korsmeyer-Peppas-Gleichungen angepasst. Die verschiedenen analysierten Parameter hatten einen signifikanten Einfluss auf die richtungsabhängige In-vitro-Wirkstofffreisetzung von P4. Die Studie zeigte, dass die Parameter, welche die Bildung der Bindenaht steuern, einen Einfluss auf die Wirkstofffreisetzung haben. Dieser Einfluss geht über den physikalischen Aspekt hinaus und behindert nicht nur die Diffusion in der senkrechten Richtung, sondern wirkt sich auch auf den Zustand von P4 auf der EVA28-Matrix aus, was zur Bildung von übersättigten Lösungen innerhalb von EVA28 bei der thermischen Behandlung führt.
Titel in ÜbersetzungAuswirkung von Schweißnähten auf die In-vitro-Wirkstofffreisetzung aus additiv hergestellten pharmazeutischen Produkten aus Ethylenvinylacetat (EVA), die durch Materialextrusion (MEX) hergestellt wurden
OriginalspracheEnglisch
QualifikationMSc
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Holzer, Clemens, Betreuer (intern)
  • Spörk, Martin, Mitbetreuer (extern)
  • Eder, Simone, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung15 Dez. 2023
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 06-11-2028

Schlagwörter

  • Wirkstofffreisetzung
  • Higuchi-Modell
  • Additive Fertigung

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